JP4372694B2 - mixer - Google Patents

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Description

本発明は電荷サブサンプリングミキサーに係り、特に折り返す妨害波を減衰するフィルタリング特性を実現する電荷サブサンプリングミキサーに関するものである。   The present invention relates to a charge sub-sampling mixer, and more particularly to a charge sub-sampling mixer that realizes a filtering characteristic for attenuating folded interference waves.

従来の電荷サンプリング回路では、入力信号に比例した電流の積分をするかしないかを制御することよりバンドパスFIRフィルタ特性を実現することが可能であった(例えば非特許文献1参照)。非特許文献1で紹介された電荷サンプリング回路は、入力電圧を電流に変換して、生成された電流をキャパシタと増幅器とから構成された積分器で電荷として蓄積し、蓄積期間をスイッチで制御する。スイッチングパターンによりフィルタリング処理が可能である。信号をそのままナイキスト(Nyquist)低周波数より低い周波数でサンプリングすると、ノイズがベースバンドに折り返して、SN比が悪くなるが、非特許文献1では入力信号をナイキスト周波数より高い周波数でサンプリングし、バンドパスフィルタリング処理を行ってからダウンサンプリング(デシメーション:Decimation)により低周波数の出力を発生するようにしている。この場合、入力のスイッチを制御する信号の周波数は入力信号の周波数の4倍に設定される。出力信号は低周波数となる。   In a conventional charge sampling circuit, it is possible to realize bandpass FIR filter characteristics by controlling whether or not to integrate a current proportional to an input signal (see, for example, Non-Patent Document 1). The charge sampling circuit introduced in Non-Patent Document 1 converts an input voltage into a current, accumulates the generated current as a charge in an integrator composed of a capacitor and an amplifier, and controls the accumulation period with a switch. . Filtering processing can be performed according to the switching pattern. If the signal is sampled as it is at a frequency lower than the Nyquist low frequency, the noise returns to the baseband and the S / N ratio deteriorates. However, in Non-Patent Document 1, the input signal is sampled at a frequency higher than the Nyquist frequency, and the bandpass After performing the filtering process, a low frequency output is generated by downsampling (decimation). In this case, the frequency of the signal for controlling the input switch is set to four times the frequency of the input signal. The output signal has a low frequency.

非特許文献1ではRF周波数(キャリア周波数)より低い周波数(IF)へダウンコンバージョンされた信号をナイキストサンプリングする方式を紹介している。この回路の前に、RFからIFへダウンコンバージョンするため、従来と同じようなギルバート(Gilbert)ミキサーが必要となる。   Non-Patent Document 1 introduces a Nyquist sampling method for a signal down-converted to a frequency (IF) lower than an RF frequency (carrier frequency). Before this circuit, in order to down-convert from RF to IF, a conventional Gilbert mixer is required.

非特許文献1の方式による、ダウンサンプリングにより折り返す妨害波の減衰量は18dBとなる。チューナで使おうとすれば、妨害波を落とすため入力に急峻なバンドパスフィルター(BPF)が必要である。   According to the method of Non-Patent Document 1, the attenuation amount of the interference wave turned back by downsampling is 18 dB. If the tuner is to be used, a steep band pass filter (BPF) is required at the input in order to drop the interference wave.

しかし、非特許文献1の電荷サンプリング回路は、サンプリング周波数がキャリア周波数の4倍であるため、キャリア周波数が高い最新通信規格に適用するのは難しい。上記の問題を解決することができるものとして、サブサンプリング回路が既に存在する。サブサンプリングは、2倍のキャリア周波数より小さい周波数でサンプリングを行う。ただし、サンプリング周波数はキャリアを変調しているベースバンド信号の最大周波数の2倍より高くするべきである。   However, since the charge sampling circuit of Non-Patent Document 1 has a sampling frequency that is four times the carrier frequency, it is difficult to apply to the latest communication standard with a high carrier frequency. As a solution to the above problem, a sub-sampling circuit already exists. In subsampling, sampling is performed at a frequency smaller than twice the carrier frequency. However, the sampling frequency should be higher than twice the maximum frequency of the baseband signal that is modulating the carrier.

従来の電荷サブサンプリングミキサーの一例を図21に示す(例えば非特許文献2参照)。図21の電荷サブサンプリングミキサー100は、入力端子INに入力されたラジオ周波数(RF:Radio Frequency、以下RFと書く)の入力信号の電圧値に比例する電流を生成する電流源としてのトランスコンダクタンス段(以下、gm段と書く)101と、入力スイッチ102と、2つの信号処理を行うパスpath_a及びpath_bと、出力キャパシタ111とから構成される。上記パスpath_aは、同パスを作動させるスイッチ103と、積分キャパシタ107と、積分キャパシタ107に蓄積した電荷を削除するリセットスイッチ105と、積分キャパシタ107に蓄積した電荷に比例する電圧を出力端子OUTに印加する出力スイッチ109とから構成される。上記パスpath_bは、同パスを作動させるスイッチ104と、積分キャパシタ108と、積分キャパシタ108に蓄積した電荷を削除するリセットスイッチ106と、積分キャパシタ108に蓄積した電荷に比例する電圧を出力端子OUTに印加する出力スイッチ109とから構成される。   An example of a conventional charge subsampling mixer is shown in FIG. 21 (see, for example, Non-Patent Document 2). The charge subsampling mixer 100 in FIG. 21 has a transconductance stage as a current source that generates a current proportional to a voltage value of an input signal of a radio frequency (RF: Radio Frequency, hereinafter referred to as RF) input to an input terminal IN. (Hereinafter referred to as “gm stage”) 101, an input switch 102, two paths path_a and path_b for performing signal processing, and an output capacitor 111. The path path_a includes a switch 103 that activates the path, an integration capacitor 107, a reset switch 105 that deletes charges accumulated in the integration capacitor 107, and a voltage proportional to the charges accumulated in the integration capacitor 107 at the output terminal OUT. And an output switch 109 to be applied. The path path_b includes a switch 104 that activates the path, an integration capacitor 108, a reset switch 106 that deletes the charge accumulated in the integration capacitor 108, and a voltage proportional to the charge accumulated in the integration capacitor 108 at the output terminal OUT. And an output switch 109 to be applied.

上記電荷サブサンプリングミキサー100の各スイッチを制御する図示しない制御回路からの信号の波形を図22に示す。この図に示した波形のレベルが1の場合、制御されるスイッチがオン状態になり、波形のレベルが0の場合、制御されるスイッチがオフ状態になる。入力スイッチ102を制御する信号LOは、RF入力信号のキャリア周波数と同じ周波数で、デューティ50%のパルス波である。この周波数をこのシステムの基本サンプリング周波数Fsとする。また、この周波数に対する基本周期をTsと呼び、次式で与えられる。   FIG. 22 shows waveforms of signals from a control circuit (not shown) that controls each switch of the charge sub-sampling mixer 100. When the waveform level shown in this figure is 1, the controlled switch is turned on, and when the waveform level is 0, the controlled switch is turned off. The signal LO for controlling the input switch 102 is a pulse wave having the same frequency as the carrier frequency of the RF input signal and a duty of 50%. This frequency is set as the basic sampling frequency Fs of this system. The fundamental period for this frequency is called Ts and is given by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

パスpath_aを作動させるスイッチ103を制御する信号enable_a、及び、パスpath_bを作動させるスイッチ104を制御する信号enable_bはそれぞれある期間に1となる周波数Fs/N(Nは1より大きい整数)の矩形波であり、また、信号enable_aと信号enable_bの位相の差を180°に設定するため、信号enable_aがオンのとき信号enable_bがオフになる。出力スイッチ109を制御する信号out_a(out_b)は、パスpath_a(path_b)の信号enable_a(enable_b)が0になると、1になり、その状態を確保する期間をN/2×Ts(=0.5×N/Fs)とする。リセットスイッチ105を制御する信号reset_aは、パスpath_aの信号out_a(out_b)が0になると、1になり、その状態を確保する期間をN/2×Ts(=0.5×N/Fs)とする。出力スイッチ110を制御する信号out_bは、パスpath_bの信号enable_bが0になると、1になり、その状態を確保する期間をN/2×Ts(=0.5×N/Fs)とする。リセットスイッチ106を制御する信号reset_bは、パスpath_bの信号out_bが0になると、1になり、その状態を確保する期間をN/2×Ts(=0.5×N/Fs)とする。   The signal enable_a that controls the switch 103 that activates the path path_a and the signal enable_b that controls the switch 104 that activates the path path_b are each a rectangular wave having a frequency Fs / N (N is an integer greater than 1) that becomes 1 in a certain period. In addition, since the phase difference between the signal enable_a and the signal enable_b is set to 180 °, the signal enable_b is turned off when the signal enable_a is on. The signal out_a (out_b) for controlling the output switch 109 becomes 1 when the signal enable_a (enable_b) of the path path_a (path_b) becomes 0, and the period for securing the state is N / 2 × Ts (= 0.5). × N / Fs). The signal reset_a for controlling the reset switch 105 becomes 1 when the signal out_a (out_b) of the path path_a becomes 0, and the period for securing the state is N / 2 × Ts (= 0.5 × N / Fs). To do. The signal out_b for controlling the output switch 110 becomes 1 when the signal enable_b of the path path_b becomes 0, and the period for securing the state is N / 2 × Ts (= 0.5 × N / Fs). The signal reset_b for controlling the reset switch 106 becomes 1 when the signal out_b of the path path_b becomes 0, and the period for securing the state is N / 2 × Ts (= 0.5 × N / Fs).

電荷サブサンプリングミキサー100の動作の原理を図23に基づいて説明する。信号enable_aが1のとき、信号LOが1になると、gm段101から積分キャパシタ107へ電流が流れ、上記積分キャパシタ107の電荷Qiが変わる。時刻k×Tsと時刻(k+1/2)×Tsとの間に積分キャパシタ107に蓄積される電荷は次の式で表される。   The principle of operation of the charge subsampling mixer 100 will be described with reference to FIG. When the signal enable_a is 1, when the signal LO becomes 1, a current flows from the gm stage 101 to the integration capacitor 107, and the charge Qi of the integration capacitor 107 changes. The charge accumulated in the integrating capacitor 107 between time k × Ts and time (k + 1/2) × Ts is expressed by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

ここで、i(t)はgm段101の出力電流を表し、γ(t)は図24に示すように信号LOの基本波形である。 Here, i (t) represents the output current of the gm stage 101, and γ (t) is the basic waveform of the signal LO as shown in FIG.

上記の式はi(t)とγ(t)との相関であり、次式のように与えられる。   The above equation is the correlation between i (t) and γ (t) and is given by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

上記の式をフーリエ変換すると、次式になる。 When the above equation is Fourier transformed, the following equation is obtained.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

ここで、Ic(f)及びΓ(f)はそれぞれi(t)及びγ(t)のフーリエ変換である。また、この式でzは次式で与えられる。 Here, Ic (f) and Γ (f) are Fourier transforms of i (t) and γ (t), respectively. In this equation, z is given by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

なお、Γ(f)は次式で表示される。   Note that Γ (f) is expressed by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

以下、Sinus Cardinal(以下sincと書く)関数を次式で定義する。   Hereinafter, a sinus cardinal (hereinafter referred to as sinc) function is defined by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

sinc関数を使用すると、Γ(f)は次式で与えられる。   Using the sinc function, Γ (f) is given by

Figure 0004372694
Figure 0004372694

上記の式より、LOが1回レベル1になる間で蓄積した電荷のフーリエ変換を次式より計算できる。   From the above equation, the Fourier transform of the electric charge accumulated while LO becomes level 1 once can be calculated from the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

信号enable_aが1のとき、積分キャパシタ107の電荷がN回蓄積され、信号out_aが1になると積分キャパシタ107に蓄えられた全電荷が出力される。また、信号enable_bが1のとき、積分キャパシタ108の電荷がN回蓄積され、信号out_bが1になると積分キャパシタ108に蓄えられた全電荷が出力される。図22(または図23)に示した波形の一例ではN=5と設定する。なお、積分キャパシタ107・108から電圧を出力してから、リセット信号reset_a・reset_bを1にすることより蓄積された電荷を削除する。リセットすることより、毎回0から積分することになり、キャパシタ107・108に蓄積される電荷は次式で表される。   When the signal enable_a is 1, the charge of the integration capacitor 107 is accumulated N times. When the signal out_a becomes 1, the total charge stored in the integration capacitor 107 is output. Further, when the signal enable_b is 1, the charge of the integration capacitor 108 is accumulated N times, and when the signal out_b becomes 1, the total charge stored in the integration capacitor 108 is output. In the example of the waveform shown in FIG. 22 (or FIG. 23), N = 5 is set. Note that the accumulated charge is deleted by setting the reset signals reset_a · reset_b to 1 after the voltage is output from the integrating capacitors 107 and 108. By resetting, integration is started from 0 each time, and the electric charge accumulated in the capacitors 107 and 108 is expressed by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

このことが図23に示されている。上記の式から、出力電荷のフーリエ変換を次式で書くことができる。 This is illustrated in FIG. From the above equation, the Fourier transform of the output charge can be written as:

Figure 0004372694
Figure 0004372694

上記の式はFIR(Finite Impulse Response)フィルタの特性(伝達関数)を示すことが分かる。つまり、FIR=(1+z−1+z−2+z−3+z−4)である。このように、gm段1010から出力される電流を形成する電荷の積分処理で、FIRフィルタが実現され、このFIRフィルタにより不要信号を除去することができる。 It can be seen that the above equation shows the characteristics (transfer function) of an FIR (Finite Impulse Response) filter. That is, FIR = (1 + z −1 + z −2 + z −3 + z −4 ). As described above, the FIR filter is realized by the integration processing of the charges forming the current output from the gm stage 1010, and unnecessary signals can be removed by the FIR filter.

また、積分キャパシタの容量をCiと書くと、出力電圧Vout(f)は、 When the capacitance of the integrating capacitor is written as Ci, the output voltage V out (f) is

Figure 0004372694
Figure 0004372694

そして電流Icと入力電圧Vin(f)との関係は次式で表わされる。 The relationship between the current Ic and the input voltage V in (f) is expressed by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

ここで、gmはgm段101のトランスコンダクタンスである。 Here, gm is the transconductance of the gm stage 101.

また、積分キャパシタ107・108に蓄積した電荷を出力キャパシタ111へ伝達すると、電荷分配が起こるため、出力キャパシタ111の出力電圧V(f)は次式で表される。 Further, when the charge accumulated in the integrating capacitors 107 and 108 is transmitted to the output capacitor 111, charge sharing occurs, and therefore the output voltage V o (f) of the output capacitor 111 is expressed by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

ここで、Coは出力キャパシタ111の容量である。上記のような伝達関数はIIR(Infinite Impulse Response)フィルタの特性である。 Here, Co is the capacitance of the output capacitor 111. The transfer function as described above is a characteristic of an IIR (Infinite Impulse Response) filter.

上記の式より、出力電圧Vo(f)の周波数特性は次式で表される。   From the above equation, the frequency characteristic of the output voltage Vo (f) is expressed by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

ゲインが   Gain is

Figure 0004372694
Figure 0004372694

というファクタの影響を受けないため、上記の式では無視した。ただし、位相に影響がある。 Because it is not influenced by the factor However, the phase is affected.

上記FIRフィルタの零点の周波数は折り返す周波数と同じになるので、折り返しノイズを低減できる。その効果を図25に基づいて説明する。図25に示す全グラフの横軸は周波数、図25(c)以外の縦軸は信号のパワーを示す。図25(c)の縦軸はFIRの最大ゲインで規格化したFIRのゲインを示す。図25(a)はgm段101の入力端子における信号スペクトルである。上記信号スペクトルには、キャリア周波数Fsである希望信号とノイズとが示されている。キャパシタ107・108における電荷の積分とサンプリング周波数Fsでのサンプリングにより、図25(b)に示すように、サンプリング周波数FsのN倍低い帯域に離散時間信号が生成され、希望信号がDCに折り返されるとともに、全てのノイズが0〜Fsの帯域に折り返す。図25(c)は、キャパシタ107・108による電荷積分とリセットとにより実現されるFIRフィルタの特性を示す。図25(d)は、図25(b)で表される信号スペクトルに対してFIRフィルタによるフィルタリング処理がなされた後のスペクトルを示す。Fs/N、2Fs/Nなどの周波数で、ノイズが減衰される。図25(e)は、図25(d)で表される信号スペクトルがダウンサンプリングされた後の出力スペクトルを示す(電荷サンプリングミキサー100の出力端子OUTにおける信号スペクトル)。ノイズは0〜Fs/Nの帯域に折り返したが、信号の帯域内には折り返さない。図25(e)からベースバンド信号を復調することができる。
A 50-MHz CMOS Quadrature Charge Sampling Circuit With 66-dB SFDR、S. Karvonen et al.、IEEE International Symposium Circuits and Systems 2004、May 2004、Paper 11.5 A Discrete-Time Bluetooth Receiver in a 0.13μm Digital CMOS Process、K. Muhammad et al.、2004 IEEE International Solid-State Circuits Conference、February 2004、Paper 15.1
Since the frequency of the zero point of the FIR filter is the same as the frequency of folding, the folding noise can be reduced. The effect will be described with reference to FIG. The horizontal axis of all graphs shown in FIG. 25 indicates frequency, and the vertical axis other than that in FIG. 25C indicates signal power. The vertical axis of FIG. 25C shows the FIR gain normalized by the maximum FIR gain. FIG. 25A shows a signal spectrum at the input terminal of the gm stage 101. In the signal spectrum, a desired signal having a carrier frequency Fs and noise are shown. By integrating the charges in the capacitors 107 and 108 and sampling at the sampling frequency Fs, as shown in FIG. 25B, a discrete time signal is generated in a band N times lower than the sampling frequency Fs, and the desired signal is turned back to DC. At the same time, all noises are folded back to a band of 0 to Fs. FIG. 25C shows the characteristics of the FIR filter realized by charge integration and resetting by the capacitors 107 and 108. FIG. 25 (d) shows a spectrum after the signal spectrum represented in FIG. 25 (b) is subjected to the filtering process by the FIR filter. Noise is attenuated at frequencies such as Fs / N and 2Fs / N. FIG. 25E shows an output spectrum after the signal spectrum shown in FIG. 25D is downsampled (signal spectrum at the output terminal OUT of the charge sampling mixer 100). The noise is folded back in the 0 to Fs / N band, but not in the signal band. The baseband signal can be demodulated from FIG.
A 50-MHz CMOS Quadrature Charge Sampling Circuit With 66-dB SFDR, S. Karvonen et al., IEEE International Symposium Circuits and Systems 2004, May 2004, Paper 11.5 A Discrete-Time Bluetooth Receiver in a 0.13μm Digital CMOS Process, K. Muhammad et al., 2004 IEEE International Solid-State Circuits Conference, February 2004, Paper 15.1

しかし、上記の説明は、希望信号が狭帯域であり、妨害信号がない場合についてである。希望信号が、テレビジョン受信波のように(アナログ放送、デジタル放送に関わらず)広帯域の信号なら、その帯域の縁ではノイズの減衰量が小さくなって、ノイズが希望信号の帯域に折り返す。また、妨害信号が折り返し、希望信号より高くなる。その効果を図26に基づいて説明する。   However, the above description is for the case where the desired signal is a narrow band and there is no interfering signal. If the desired signal is a wide-band signal (regardless of analog broadcast or digital broadcast) like a television reception wave, the noise attenuation amount becomes small at the edge of the band, and the noise is folded back to the desired signal band. In addition, the interference signal turns back and becomes higher than the desired signal. The effect will be described with reference to FIG.

図26の(a)〜(e)は図25の(a)〜(e)に対応している。ただし、図26(a)には希望信号の他に妨害信号の存在を仮定している。図26(b)では、図25のノイズと同じように妨害信号が折り返し、図26(d)ではFIRフィルタにより折り返した妨害信号が減衰される。しかしながら、希望信号の帯域が広いと、折り返す信号帯域の縁での妨害信号の減衰が不十分となり、図26(e)に示すように、折り返した妨害信号がまだ高いパワーをもつ。従って、図26(e)からベースバンド信号のみを得ることは困難である。妨害信号の折り返しをさらに低減するためには、サブサンプリングミキサーの入力に急峻なフィルタが必要となる。   26A to 26E correspond to FIGS. 25A to 25E. However, FIG. 26A assumes the presence of a disturbing signal in addition to the desired signal. In FIG. 26 (b), the interference signal is folded back in the same manner as the noise in FIG. 25, and in FIG. 26 (d), the interference signal folded back by the FIR filter is attenuated. However, when the band of the desired signal is wide, the attenuation of the interference signal at the edge of the folded signal band becomes insufficient, and the folded interference signal still has high power as shown in FIG. Therefore, it is difficult to obtain only the baseband signal from FIG. In order to further reduce interference signal aliasing, a steep filter is required at the input of the sub-sampling mixer.

FIRの次数を上げれば、妨害信号を減衰させることのできる可能性がある。しかし、FIRの次数を上げるためには、ダウンサンプリングファクタNを大きくする必要がある。そうすると、出力の帯域Fs/Nが狭くなる。その帯域が希望信号の帯域より2倍広い必要があるため、Nを大きくするには限界がある。また、Nを大きくすると、電荷分配によるIIRの次数が上がって、帯域内でゲインが異なってしまう。   If the order of FIR is increased, there is a possibility that the interference signal can be attenuated. However, in order to increase the order of FIR, it is necessary to increase the downsampling factor N. Then, the output band Fs / N is narrowed. Since the bandwidth needs to be twice as wide as the bandwidth of the desired signal, there is a limit to increasing N. Further, when N is increased, the order of IIR due to charge distribution increases, and the gain differs within the band.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、広帯域の信号からノイズや妨害信号の影響を受けずに簡単にベースバンド信号を得ることのできる、電荷サブサンプリング回路を備えたミキサーを実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a charge sub-sampling circuit that can easily obtain a baseband signal from a wideband signal without being affected by noise and interference signals. It is to realize a mixer provided with.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、キャリアがベースバンド信号によって変調されてなる信号を入力信号とし、前記入力信号から前記ベースバンド信号を復調するミキサーであって、前記入力信号の電圧に比例して電流を発生する電流源と、前記電流源により発生した電流を入力とする電荷サブサンプング回路と、前記電荷サブサンプング回路による前記電流のサンプリングを制御する信号を発生する制御回路とを備え、前記電荷サブサンプリング回路が、前記制御回路による前記サンプリングの制御で、前記入力信号から前記キャリアの周波数のN倍(Nは1より大きい整数)低い帯域に離散時間信号を生成し、前記離散時間信号の生成に伴い、前記電流を形成する電荷の積分処理で実現するFIRフィルタによりフィルタリング処理を行うミキサーにおいて、前記電荷サブサンプング回路は、前記制御回路による制御に基づいて、前記サンプリングを前記キャリアの周波数と等しいサンプリング周波数で行うための回路と、前記電荷を蓄積する積分処理のための回路と、蓄積された前記電荷を前記電荷サブサンプリング回路の外部へ出力する出力処理のための回路と、前記電荷サブサンプリング回路の内部に蓄積された前記電荷を除去するリセット処理のための回路とを備え、前記積分処理において、前記FIRフィルタの伝達関数の各項に、複数ウェイトから選択したウェイトによるウェイティングを施すものであり、前記ウェイトの選択は、前記積分処理を制御する信号の1と0との系列のパターンを選択するものであることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the mixer of the present invention is a mixer that demodulates the baseband signal from the input signal using a signal obtained by modulating a carrier with a baseband signal, and demodulating the baseband signal. a current source for generating a current proportional to the voltage, a charge Sabusanpu-ring circuit which receives the current generated by said current source, a control for generating a signal for controlling the sampling of the current by the charge Sabusanpu-ring circuit The charge sub-sampling circuit generates a discrete-time signal in a band lower than N times the carrier frequency (N is an integer greater than 1) from the input signal under the control of the sampling by the control circuit. Along with the generation of the discrete-time signal, the FIR filter realized by the integration process of the charge forming the current In a mixer performing Taringu process, the charge Sabusanpu-ring circuit, under control of said control circuit, and a circuit for performing the sampling at a sampling frequency equal to the frequency of the carrier, of the integration process of accumulating the charge A circuit for outputting the accumulated charge to the outside of the charge sub-sampling circuit, and a reset process for removing the charge accumulated in the charge sub-sampling circuit In the integration process, each term of the transfer function of the FIR filter is weighted by a weight selected from a plurality of weights. The selection of the weight is a signal that controls the integration process. It is characterized in that it selects a pattern of series of 0 and 0 .

上記の発明によれば、FIRフィルタの伝達関数の各項にウェイティングを施すことにより、FIRフィルタのゲイン特性を、折り返した妨害信号全体を大きく減衰させることのできるものとすることができる。   According to the invention described above, by weighting each term of the transfer function of the FIR filter, the gain characteristic of the FIR filter can be greatly attenuated by the entire disturbing signal.

この結果、広帯域の信号からノイズや妨害信号の影響を受けずに簡単にベースバンド信号を得ることのできる、電荷サブサンプリング回路を備えたミキサーを実現することができるという効果を奏する。   As a result, it is possible to realize a mixer including a charge sub-sampling circuit that can easily obtain a baseband signal from a wideband signal without being affected by noise and interference signals.

また、FIRフィルタが、折り返した妨害信号全体を大きく減衰させることができるので、電荷サブサンプリングミキサーへの入力の前のバンドパスフィルターにより確保すべき減衰量を抑えることができるので、このようなバンドパスフィルターを用いることにより、消費電力及び回路面積の削減が可能であるという効果を奏する。   In addition, since the FIR filter can greatly attenuate the entire folded interference signal, the amount of attenuation to be secured by the bandpass filter before input to the charge sub-sampling mixer can be suppressed. By using a pass filter, the power consumption and the circuit area can be reduced.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電流源は、一つの前記入力信号に対して前記電荷サブサンプリング回路の個数だけ前記電流の出力を有し、各前記出力が別々の前記電荷サブサンプリング回路の入力に接続されていることを特徴としている。   In the mixer of the present invention, in order to solve the above-described problem, the current source has outputs of the current corresponding to the number of the charge sub-sampling circuits with respect to one input signal, and each of the outputs is different from each other. The charge sub-sampling circuit is connected to the input.

上記の発明によれば、電荷サブサンプリング回路が一つまたは複数のいくつであっても、電流源はそれぞれの電荷サブサンプリング回路に入力信号に応じた適切な電流を入力することができるという効果を奏する。   According to the above invention, the current source can input an appropriate current corresponding to the input signal to each charge sub-sampling circuit regardless of the number of charge sub-sampling circuits. Play.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電流源は、前記出力ごとに備えられるトランスコンダクタンス段によって前記電流を発生することを特徴としている。   In order to solve the above problems, the mixer according to the present invention is characterized in that the current source generates the current by a transconductance stage provided for each output.

上記の発明によれば、各トランスコンダンクタンス段は、一つの電荷サブサンプリング回路に電流を入力すればよいので、出力容量が小さくて済むという効果を奏する。   According to the above invention, each transconductance stage only needs to input a current to one charge sub-sampling circuit, so that the output capacitance can be reduced.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電流源は、各前記出力に共通に備えられる一つのトランスコンダクタンス段によって前記電流を発生することを特徴としている。   In order to solve the above problems, the mixer according to the present invention is characterized in that the current source generates the current by one transconductance stage provided in common to the outputs.

上記の発明によれば、トランスコンダクタンス段を一つだけ用いるので、回路規模を小さくすることができるという効果を奏するとともに、パスのマッチングが高くなるという効果を奏する。   According to the above invention, since only one transconductance stage is used, the circuit scale can be reduced and the path matching can be improved.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電荷サブサンプリング回路は、前記電流源の出力と接続される、差動出力の+側パスと−側パスとを備え、前記+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第A1スイッチと第A2スイッチと第A4スイッチと、前記第A2スイッチと前記第A4スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第A3スイッチと第1キャパシタとを備え、前記−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第A5スイッチと第A6スイッチと第A8スイッチと、前記第A6スイッチと前記第A8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第A7スイッチと第2キャパシタとを備え、前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、前記第A1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第A5スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、前記第A2スイッチ及び前記第A6スイッチは周期がN×m/Fsの第A1デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第A4スイッチ及び前記第A8スイッチは周期がN×m/Fsの第A2デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第A3スイッチ及び前記第A7スイッチは周期がN×m/Fsの第A3デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第A1〜第A3デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、前記期間T1の間に、前記第A1デジタル信号が1と0との系列となる一方、前記第A2デジタル信号及び前記第A3デジタル信号が0となり、前記期間T2の間に、前記第A2デジタル信号が1となる一方、前記第A1デジタル信号及び前記第A3デジタル信号が0となり、前記期間T3の間に、前記第A3デジタル信号が1となる一方、前記第A1デジタル信号及び前記第Aデジタル信号が0となることを特徴としている。 In order to solve the above problem, the mixer according to the present invention includes a positive output path and a negative output path, which are connected to the output of the current source. Are connected in series from the input side to the output side in sequence from the A1 switch, the A2 switch, the A4 switch, between the A2 switch and the A4 switch, and the location of the first reference voltage. A5 switch, A6 switch, and A8 switch connected in series from the input side to the output side in order from the input side to the output side And an A7 switch and a second capacitor connected between the A6 switch and the A8 switch and between the second reference voltage and the carrier frequency = the support. The pulling frequency = Fs, the number of the charge sub-sampling circuits is m, and the A1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the A5 switch is in phase with the first rectangular signal. ON / OFF is controlled by a second rectangular signal different by 180 °, the A2 switch and the A6 switch are ON / OFF controlled by a first A1 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the A4 switch and The A8 switch is ON / OFF controlled by an A2 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the A3 switch and the A7 switch are ON / OFF by an A3 digital signal having a cycle of N × m / Fs. OFF is controlled, and periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the A1 to A3 digital signals, and the period T While the A1 digital signal is a series of 1 and 0 during 1, the A2 digital signal and the A3 digital signal are 0, and during the period T2, the A2 digital signal is 1 while the, the first A1 digital signal and the first A3 digital signal becomes zero, during the period T3, while the first A3 digital signal is 1, the first A1 digital signal and the second a 2 digital signal It is characterized by zero.

上記の発明によれば、折り返した妨害信号全体を大きく減衰させるFIRフィルタ特性を有する電荷サブサンプリングミキサーを、容易に実現することができるという効果を奏する。   According to the above-described invention, there is an effect that it is possible to easily realize a charge sub-sampling mixer having FIR filter characteristics that greatly attenuates the entire disturbing interference signal.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電荷サブサンプリング回路は、第B1スイッチを含み、前記第B1スイッチを介して前記電流源の出力と接続される差動出力の+側パスと、第B2スイッチを含み、前記第B2スイッチを介して前記電流源の出力と接続される−側パスとを備え、前記+側パスは、前記第B1スイッチと前記差動出力の+出力端子との間に並列に設けられた第1+側パスと第2+側パスとを備え、前記−側パスは、前記第B2スイッチと前記差動出力の−出力端子との間に並列に設けられた第1−側パスと第2−側パスとを備え、前記第1+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B3スイッチと第B5スイッチと、前記第B3スイッチと前記第B5スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B4スイッチと第1キャパシタとを備え、前記第2+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B6スイッチと第B8スイッチと、前記第B6スイッチと前記第B8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B7スイッチと第2キャパシタとを備え、前記第1−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B9スイッチと第B11スイッチと、前記第B9スイッチと前記第B11スイッチとの間と、第3基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B10スイッチと第3キャパシタとを備え、前記第2−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B12スイッチと第B14スイッチと、前記第B12スイッチと前記第B14スイッチとの間と、第4基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B13スイッチと第4キャパシタとを備え、前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、前記第B1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第B2スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、前記第B3スイッチ及び前記第B9スイッチは周期がN×m/Fsの第B1デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第B6スイッチ及び前記第B12スイッチは周期がN×m/Fsの第B2デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第B5スイッチ、第B8スイッチ、第B11スイッチ、及び前記第B14スイッチは周期がN×m/Fsの第B3デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第B4スイッチ、第B7スイッチ、第B10スイッチ、及び前記第B13スイッチは周期がN×m/Fsの第B4デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第B1〜第B4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、前記期間T1の間に、前記第B1デジタル信号及び前記第B2デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第B1デジタル信号と前記第B2デジタル信号とは同時に1とならない一方、前記第B3デジタル信号及び前記第B4デジタル信号が0となり、前記期間T2の間に、前記第B3デジタル信号が1となる一方、前記第B1デジタル信号、前記第B2デジタル信号、及び前記第B4デジタル信号が0となり、前記期間T3の間に、前記第B4デジタル信号が1となる一方、前記第B1デジタル信号、前記第B2デジタル信号、及び前記第B3デジタル信号が0となることを特徴としている。   In the mixer of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the charge sub-sampling circuit includes a B1 switch, and is connected to the output of the current source via the B1 switch. And a -side path connected to the output of the current source via the B2 switch, and the + side path is a + output terminal of the B1 switch and the differential output A first + side path and a second + side path provided in parallel with each other, and the-side path is provided in parallel between the B2 switch and the-output terminal of the differential output. A first-side path and a second-side path, wherein the first + side path includes a B3 switch, a B5 switch, and a B3 switch connected in series in order from the input side to the output side. Between the B5 switch and the first reference A B4 switch and a first capacitor connected to each other between the pressure points, and the second + side path is connected in series from the input side to the output side in order from the B6 switch and the B8th switch. A switch, a B7 switch and a second capacitor connected between the B6 switch and the B8 switch and between the second reference voltage and the first-side path, The B9 switch and the B11 switch connected in series from the input side to the output side, the connection between the B9 switch and the B11 switch, and the location of the third reference voltage, respectively. The second side path includes a B12 switch and a B14 switch connected in series from the input side to the output side, and the B1 switch. A B13 switch and a fourth capacitor connected between the switch and the B14 switch and a fourth reference voltage, respectively, the carrier frequency = the sampling frequency = Fs, and the charge The number of sub-sampling circuits is m, and the B1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the B2 switch is a second rectangular signal that is 180 ° out of phase with the first rectangular signal. ON / OFF is controlled, and the B3 switch and the B9 switch are ON / OFF controlled by a B1 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the B6 switch and the B12 switch have a cycle. ON / OFF is controlled by the B2 digital signal of N × m / Fs, the B5 switch, the B8 switch, the B11 switch, and the front The B14 switch is ON / OFF controlled by a B3 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the B4 switch, the B7 switch, the B10 switch, and the B13 switch have a cycle of N × m / F. ON / OFF is controlled by the B4 digital signal of Fs, and periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are sequentially provided during one period of the B1 to B4 digital signals. In the meantime, the B1 digital signal and the B2 digital signal are in a series of 1 and 0, and the B1 digital signal and the B2 digital signal are not 1 at the same time, while the B3 digital signal and the B2 digital signal are The B4 digital signal becomes 0 and the B3 digital signal becomes 1 during the period T2, while the B1 digital signal and the B2 digital signal And the B4 digital signal becomes 0 and the B4 digital signal becomes 1 during the period T3, while the B1 digital signal, the B2 digital signal, and the B3 digital signal become 0. It is characterized by becoming.

上記の発明によれば、折り返した妨害信号全体を大きく減衰させるFIRフィルタ特性を有する電荷サブサンプリングミキサーを、容易に実現することができるという効果を奏する。   According to the above-described invention, there is an effect that it is possible to easily realize a charge sub-sampling mixer having FIR filter characteristics that greatly attenuates the entire disturbing interference signal.

また、第B1〜第B4キャパシタのように、積分処理を行うキャパシタの個数が増加するので、FIRフィルタの実現できるウェイトの大きさ、すなわち伝達関数における各項の係数の値を増加させることが可能であるという効果を奏する。   Further, since the number of capacitors that perform integration processing, such as the B1 to B4 capacitors, increases, the size of the weight that can be realized by the FIR filter, that is, the value of the coefficient of each term in the transfer function can be increased. The effect that it is.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電荷サブサンプリング回路は、第C1スイッチ及び第C2スイッチと、前記第C1スイッチを介して前記電流源の出力と接続される第1+側パス及び第2−側パスと、前記第C2スイッチを介して前記電流源の出力と接続される第1−側パス及び第2+側パスとを備え、前記第1+側パスは、前記第C1スイッチと動出力の+出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C3スイッチと第C5スイッチとを備え、前記第C3スイッチと前記第C5スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第C4スイッチと第1キャパシタとを備え、前記第1−側パスは、前記第C2スイッチと前記差動出力の−出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C6スイッチと第C8スイッチとを備え、前記第C6スイッチと前記第C8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第C7スイッチと第2キャパシタとを備え、前記第2+側パスは、前記第C2スイッチと前記+出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C10スイッチと前記第C5スイッチとを備えるとともに、前記第C4スイッチと前記第1キャパシタとを備え、前記第2−側パスは、前記第C1スイッチと前記−出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C9スイッチと前記第C8スイッチとを備えるとともに、前記第C7スイッチと前記第2キャパシタとを備え、前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、前記第C1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第C2スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、前記第C3スイッチ及び前記第C6スイッチは周期がN×m/Fsの第C1デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第C9スイッチ及び前記第C10スイッチは周期がN×m/Fsの第C2デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第C5スイッチ及び第C8スイッチは周期がN×m/Fsの第C3デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第C4スイッチ及び第C7スイッチは周期がN×m/Fsの第C4デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第C1〜第C4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、前記期間T1の間に、前記第C1デジタル信号及び前記第C2デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第C1デジタル信号と前記第C2デジタル信号とは同時に1とならない一方、前記第C3デジタル信号及び前記第C4デジタル信号が0となり、前記期間T2の間に、前記第C3デジタル信号が1となる一方、前記第C1デジタル信号、前記第C2デジタル信号、及び前記第C4デジタル信号が0となり、前記期間T3の間に、前記第C4デジタル信号が1となる一方、前記第C1デジタル信号、前記第C2デジタル信号、及び前記第C3デジタル信号が0となることを特徴としている。 In the mixer of the present invention, in order to solve the above-described problem, the charge sub-sampling circuit includes a C1 switch, a C2 switch, and a first + side path connected to the output of the current source through the C1 switch. And a second side path, a first side path and a second side path connected to the output of the current source via the second C2 switch, and the first side path includes the first C1 switch and the second side path. between the + output terminal of the differential output, which is connected in series in this order toward the input side to the output side, and a second C3 switch and the C5 switch, between the first C5 switch and the second C3 switch And a first reference voltage, and a first capacitor is connected between the first reference voltage and the first reference voltage, and the first-side path includes the C2 switch and a negative output terminal of the differential output. Between the input side A C6 switch and a C8 switch are connected in series in order toward the output side, and are connected between the C6 switch and the C8 switch and between the second reference voltage and the second reference voltage, respectively. The second + side path includes a C7 switch and a second capacitor, and the second + side path is connected in series in order from the input side to the output side between the C2 switch and the + output terminal. A C10 switch and a C5 switch; and a C4 switch and a first capacitor. The second side path is between the C1 switch and the -output terminal from the input side. The C9 switch and the C8 switch connected in series in order toward the output side, the C7 switch and the second capacitor, and the carrier frequency = The sampling frequency is Fs, the number of the charge sub-sampling circuits is m, and the C1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the C2 switch is in phase with the first rectangular signal. ON / OFF is controlled by a second rectangular signal with a difference of 180 °, and the C3 switch and the C6 switch are ON / OFF controlled by a C1 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the C9 switch The C10 switch is ON / OFF controlled by a C2 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the C5 switch and the C8 switch are ON / OFF by a C3 digital signal having a cycle of N × m / Fs. OFF is controlled, and the C4 and C7 switches are ON / OFF controlled by a C4 digital signal having a cycle of N × m / Fs. A period T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the C4th digital signal, and the C1 digital signal and the C2 digital signal are 1 during the period T1. The C1 digital signal and the C2 digital signal are not simultaneously 1 and the C3 digital signal and the C4 digital signal are 0 at the same time, and during the period T2, the C1 digital signal and the C2 digital signal are not simultaneously 1. While the C3 digital signal becomes 1, the C1 digital signal, the C2 digital signal, and the C4 digital signal become 0, and the C4 digital signal becomes 1 during the period T3, The C1 digital signal, the C2 digital signal, and the C3 digital signal are 0.

上記の発明によれば、折り返した妨害信号全体を大きく減衰させるFIRフィルタ特性を有する電荷サブサンプリングミキサーを、容易に実現することができるという効果を奏する。   According to the above-described invention, there is an effect that it is possible to easily realize a charge sub-sampling mixer having FIR filter characteristics that greatly attenuates the entire disturbing interference signal.

また、FIRフィルタのウェイトを3値にすることができるので、FIRフィルタの伝達関数における各項の係数の種類が増え、アプリケーションのための適切なFIRフィルタを実現しやすいという効果を奏する。   Further, since the weight of the FIR filter can be made ternary, the number of types of coefficients in each term in the transfer function of the FIR filter is increased, and it is easy to realize an appropriate FIR filter for an application.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電荷サブサンプリング回路は、前記電流源の出力と接続される、差動出力の+側パスと−側パスとを備え、前記+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第D1スイッチと第D2スイッチと第D4スイッチと、前記第D2スイッチと前記第D4スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第D3スイッチと第1キャパシタとを備え、前記−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第D5スイッチと第D6スイッチと第D8スイッチと、前記第D6スイッチと前記第D8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第D7スイッチと第2キャパシタとを備え、前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、前記第D1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第D5スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、前記第D2スイッチは周期がN×m/Fsの第D1デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第D6スイッチは周期がN×m/Fsの第D2デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第D4スイッチ及び第D8スイッチは周期がN×m/Fsの第D3デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第D3スイッチ及び第D7スイッチは周期がN×m/Fsの第D4デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第D1〜第D4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、前記期間T1の間に、前記第D1デジタル信号及び前記第D2デジタル信号が1と0との系列となる一方、前記第D3デジタル信号及び前記第D4デジタル信号が0となり、前記期間T2の間に、前記第D3デジタル信号が1となる一方、前記第D1デジタル信号、前記第D2デジタル信号、及び前記第D4デジタル信号が0となり、前記期間T3の間に、前記第D4デジタル信号が1となる一方、前記第D1デジタル信号、前記第D2デジタル信号、及び前記第D3デジタル信号が0となることを特徴としている。   In order to solve the above problem, the mixer according to the present invention includes a positive output path and a negative output path, which are connected to the output of the current source. Are connected in series in order from the input side to the output side, the D1 switch, the D2 switch, the D4 switch, between the D2 switch and the D4 switch, and the location of the first reference voltage A D3 switch, a D6 switch, and a D8 switch, each having a D3 switch and a first capacitor connected in series, wherein the -side path is connected in series from the input side to the output side. And a D7 switch and a second capacitor connected respectively between the D6 switch and the D8 switch and a second reference voltage location, wherein the carrier frequency = the support. The pulling frequency = Fs, the number of the charge sub-sampling circuits is m, and the D1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the D5 switch is in phase with the first rectangular signal. ON / OFF is controlled by a second rectangular signal different by 180 °, the D2 switch is ON / OFF controlled by a D1 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the D6 switch has a cycle of N × m. ON / OFF is controlled by the D2 digital signal of / Fs, and the D4 switch and D8 switch are ON / OFF controlled by the D3 digital signal having a cycle of N × m / Fs. The D7 switch is ON / OFF controlled by a D4 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and a total of one cycle of the D1 to D4 digital signals is the cycle. Periods T1, T2, and T3 are sequentially provided, and during the period T1, the D1 digital signal and the D2 digital signal are in a series of 1 and 0, while the D3 digital signal and the The D4 digital signal becomes 0, and the D3 digital signal becomes 1 during the period T2, while the D1 digital signal, the D2 digital signal, and the D4 digital signal become 0, and the period T3 During this period, the D4 digital signal becomes 1, while the D1 digital signal, the D2 digital signal, and the D3 digital signal become 0.

上記の発明によれば、折り返した妨害信号全体を大きく減衰させるFIRフィルタ特性を有する電荷サブサンプリングミキサーを、容易に実現することができるという効果を奏する。   According to the above-described invention, there is an effect that it is possible to easily realize a charge sub-sampling mixer having FIR filter characteristics that greatly attenuates the entire disturbing interference signal.

また、第D1デジタル信号及び第D2デジタル信号の最小期間を長くすることにより、信号の最小期間と信号の立ち上がり期間及び立ち下り期間との比が大きくなるため、第D1キャパシタ及び第D2キャパシタ、すなわち積分処理を行うためのキャパシタへの充電誤差が小さくなり、電荷サブサンプリング回路の実現が容易になるという効果を奏する。   In addition, by increasing the minimum period of the D1 digital signal and the D2 digital signal, the ratio between the minimum period of the signal and the rising period and falling period of the signal is increased, so that the D1 capacitor and the D2 capacitor, There is an effect that the charge error to the capacitor for performing the integration process is reduced, and the charge sub-sampling circuit can be easily realized.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電荷サブサンプリング回路は、前記電流源の出力と接続される、差動出力の+側パスと−側パスとを備え、前記+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第E1スイッチと第E3スイッチと、前記第E1スイッチと前記第E3スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第E2スイッチと第1キャパシタとを備え、前記−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第E4スイッチと第E6スイッチと、前記第E4スイッチと前記第E6スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第E5スイッチと第2キャパシタとを備え、前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、前記第E1スイッチは周期がN×m/Fsの第E1デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第E4スイッチは周期がN×m/Fsの第E2デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第E3スイッチ及び第E6スイッチは周期がN×m/Fsの第E3デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第E2スイッチ及び第E5スイッチは周期がN×m/Fsの第E4デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第E1〜第E4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、前記期間T1の間に、前記第E1デジタル信号及び前記第E2デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第E1デジタル信号と前記第E2デジタル信号とは同時に1とならない一方、前記第E3デジタル信号及び前記第E4デジタル信号が0となり、前記期間T2の間に、前記第E3デジタル信号が1となる一方、前記第E1デジタル信号、前記第E2デジタル信号、及び前記第E4デジタル信号が0となり、前記期間T3の間に、前記第E4デジタル信号が1となる一方、前記第E1デジタル信号、前記第E2デジタル信号、及び前記第E3デジタル信号が0となることを特徴としている。   In order to solve the above problem, the mixer according to the present invention includes a positive output path and a negative output path, which are connected to the output of the current source. Are respectively connected in series from the input side to the output side, between the E1 switch and the E3 switch, between the E1 switch and the E3 switch, and between the first reference voltage and the first reference voltage. The -side path includes an E4 switch, an E6 switch, and an E4 switch connected in series in order from the input side to the output side. An E5 switch and a second capacitor respectively connected between the E6 switch and the second reference voltage; the carrier frequency = the sampling frequency = Fs, and the charge The number of bus sampling circuits is m, and the E1 switch is ON / OFF controlled by an E1 digital signal with a cycle of N × m / Fs, and the E4 switch is an E2 digital with a cycle of N × m / Fs. ON / OFF is controlled by a signal, the E3 switch and the E6 switch are ON / OFF controlled by an E3 digital signal with a cycle of N × m / Fs, and the E2 switch and the E5 switch have a cycle of N The ON / OFF is controlled by the E4 digital signal of xm / Fs, and the periods T1, T2, and T3 in which the total is the cycle are sequentially provided during one cycle of the E1 to E4 digital signals, During the period T1, the E1 digital signal and the E2 digital signal become a series of 1 and 0, and the E1 digital signal and the E2 digital signal are simultaneously 1 On the other hand, the E3 digital signal and the E4 digital signal are 0, and the E3 digital signal is 1 during the period T2, while the E1 digital signal, the E2 digital signal, and The E4 digital signal is 0, and the E4 digital signal is 1 during the period T3, while the E1 digital signal, the E2 digital signal, and the E3 digital signal are 0. It is characterized by.

上記の発明によれば、折り返した妨害信号全体を大きく減衰させるFIRフィルタ特性を有する電荷サブサンプリングミキサーを、容易に実現することができるという効果を奏する。   According to the above-described invention, there is an effect that it is possible to easily realize a charge sub-sampling mixer having FIR filter characteristics that greatly attenuates the entire disturbing interference signal.

また、電荷サブサンプリング回路を電流源の出力に接続するスイッチが第E1スイッチ及び第E4スイッチのみとなるので、スイッチの数が減少し、スイッチの寄生容量及び抵抗が小さくなるとともに、回路面積を小さくすることができるという効果を奏する。   Further, since the switches connecting the charge sub-sampling circuit to the output of the current source are only the E1 switch and the E4 switch, the number of switches is reduced, the parasitic capacitance and resistance of the switch are reduced, and the circuit area is reduced. There is an effect that can be done.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、T1=N×(m−1)/Fs、T2=0.5×N/Fs、T3=0.5×N/Fsであることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the mixer of the present invention is characterized in that T1 = N × (m−1) / Fs, T2 = 0.5 × N / Fs, and T3 = 0.5 × N / Fs. It is said.

上記の発明によれば、上記のタイミングにすると制御回路の実現が簡単となる。また、上記のタイミングにすると、蓄積された電荷を出力へ伝達する期間及び蓄積された電荷を削除する期間が十分長くなって、出力スイッチ及びリセットスイッチを小さくすることが可能であるという効果を奏する。   According to the above invention, the control circuit can be easily realized at the above timing. Further, at the above timing, the period for transmitting the accumulated charge to the output and the period for deleting the accumulated charge are sufficiently long, and it is possible to reduce the output switch and the reset switch. .

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記第1キャパシタと前記第2キャパシタとの容量は互いに等しいことを特徴としている。前記第1キャパシタと前記第2キャパシタの容量を同じにすると電荷サブサンプリング回路の各パスの特性が同じとなって、実現するとき各パス間のミスマッチが少なくなるという効果を奏する。   In order to solve the above problems, the mixer of the present invention is characterized in that the first capacitor and the second capacitor have the same capacitance. If the capacitances of the first capacitor and the second capacitor are the same, the characteristics of each path of the charge sub-sampling circuit are the same, and there is an effect that mismatch is reduced when realized.

本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記第1キャパシタと前記第3キャパシタとの容量は互いに等しく、前記第2キャパシタと前記第4キャパシタとの容量は互いに等しく、前記第1キャパシタ及び前記第3キャパシタと、前記第2キャパシタ及び前記第4キャパシタとの容量は互いに異なっていることを特徴としている。   In the mixer of the present invention, the first capacitor and the third capacitor have the same capacitance, the second capacitor and the fourth capacitor have the same capacitance, and the first capacitor The third capacitor and the second capacitor and the fourth capacitor have different capacities.

上記の発明によれば、FIRフィルタのウェイトを3値にすることができるので、FIRフィルタの伝達関数における各項の係数の種類が増え、アプリケーションのための適切なFIRフィルタを実現しやすいという効果を奏する。また、本発明のミキサーは、上記課題を解決するために、前記電荷サブサンプリング回路は、第F1スイッチ、第F2スイッチ、第F9スイッチ及び第F10スイッチと、前記第F1スイッチを介して前記電流源の第1出力と接続される差動出力の第1+側パスと、前記第F2スイッチを介して前記電流源の第2出力と接続される差動出力の第1−側パスと、前記第F9スイッチを介して前記電流源の前記第1出力と接続される差動出力の第2−側パスと、前記第F10スイッチを介して前記電流源の前記第2出力と接続される差動出力の第2+側パスとを備え、前記第1+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された前記第F1スイッチと第F3スイッチと第F5スイッチとを備え、前記第F3スイッチと前記第F5スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第F4スイッチと第1キャパシタとを備え、前記第1−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、前記第F2スイッチと第F6スイッチと第F8スイッチとを備え、前記第F6スイッチと前記第F8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第F7スイッチと第2キャパシタとを備え、前記第2+側パスは、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、前記第F10スイッチと前記第F3スイッチと前記第F5スイッチとを備えるとともに、前記第F4スイッチと前記第1キャパシタとを備え、前記第2−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、前記第F9スイッチと前記第F6スイッチと前記第F8スイッチとを備えるとともに、前記第F7スイッチと前記第2キャパシタとを備え、前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、前記第F1スイッチ及び前記第2Fスイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第F9スイッチ及び前記第10Fスイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、前記第F3スイッチ及び前記第F6スイッチは周期がN×m/Fsの第F1デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第F5スイッチ及び前記第F8スイッチは周期がN×m/Fsの第F2デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第F4スイッチ及び第F7スイッチは周期がN×m/Fsの第F3デジタル信号でON/OFFが制御され、前記第F1〜第F3デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、前記期間T1の間に、前記第F1デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第F2デジタル信号及び前記第F3デジタル信号が0となり、前記期間T2の間に、前記第F2デジタル信号が1となる一方、前記第F1デジタル信号、及び前記第F3デジタル信号が0となり、前記期間T3の間に、前記第F3デジタル信号が1となる一方、前記第F1デジタル信号、及び前記第F2デジタル信号が0となり、前記電流源の前記第1出力及び前記第2出力は、差動出力となっていることを特徴としている。 According to the above invention, since the weight of the FIR filter can be made ternary, the types of coefficients of the terms in the transfer function of the FIR filter are increased, and it is easy to realize an appropriate FIR filter for the application. Play. According to another aspect of the mixer of the present invention, the charge sub-sampling circuit includes the F1 switch, the F2 switch, the F9 switch, the F10 switch, and the current source via the F1 switch. A differential output first plus side path connected to the first output of the first current output; a differential output first side path connected to the second output of the current source via the F2 switch; and the F9th. A differential output second side path connected to the first output of the current source via a switch and a differential output connected to the second output of the current source via the F10 switch. And the first + side path includes the F1 switch, the F3 switch, and the F5 switch connected in series in order from the input side to the output side, and the F3 switch F5th switch And a first capacitor, and the first-side path is serially connected in order from the input side to the output side. The F2 switch, the F6 switch, and the F8 switch connected to each other, and connected between the F6 switch and the F8 switch, and the second reference voltage, respectively. An F7 switch and a second capacitor are provided, and the 2+ side path includes the F10 switch, the F3 switch, and the F5 switch connected in series in order from the input side to the output side. And the F4 switch and the first capacitor, and the second side path is connected in series from the input side to the output side in order, the F9 switch and the F6 switch, The F7 switch, the second capacitor, the frequency of the carrier = the sampling frequency = Fs, and the number of the charge sub-sampling circuits is m. The second F switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the F9 switch and the 10F switch are second rectangular signals that are 180 ° out of phase with the first rectangular signal. The F3 switch and the F6 switch are ON / OFF controlled by the F1 digital signal having a cycle of N × m / Fs, and the F5 switch and the F8 switch have a cycle of N × m / Fs. ON / OFF is controlled by the second F2 digital signal, and the F4 and F7 switches have a cycle of N × m / Fs. ON / OFF is controlled by three digital signals, and periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are sequentially provided during one period of the F1 to F3 digital signals, and during the period T1, The F1 digital signal is a series of 1 and 0, the F2 digital signal and the F3 digital signal are 0, and the F2 digital signal is 1 during the period T2, while the first F2 digital signal is 1 and 0. The F1 digital signal and the F3 digital signal become 0, and the F3 digital signal becomes 1 during the period T3, while the F1 digital signal and the F2 digital signal become 0, and the current The first output and the second output of the source are differential outputs.

本発明のミキサーは、以上のように、前記電荷サブサンプング回路は、前記サンプリングを前記キャリアの周波数と等しいサンプリング周波数で行い、前記積分処理において、前記FIRフィルタの伝達関数の各項に、複数ウェイトから選択したウェイトによるウェイティングを施す。 Mixers of the present invention, as described above, the charge Sabusanpu-ring circuit performs the sampling at a sampling frequency equal to the frequency of the carrier, in the integration process, each term of the transfer function of the FIR filter, a plurality Waiting with a weight selected from the weights.

それゆえ、広帯域の信号からノイズや妨害信号の影響を受けずに簡単にベースバンド信号を得ることのできる、電荷サブサンプリング回路を備えたミキサーを実現することができるという効果を奏する。   Therefore, there is an effect that it is possible to realize a mixer including a charge sub-sampling circuit that can easily obtain a baseband signal from a wideband signal without being affected by noise and interference signals.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下、次の記号を使用する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, the following symbols are used.

Fs:電荷サブサンプリング回路の基本サンプリング周波数である。RF入力信号のキャリア周波数と同じ周波数に設定する。   Fs: a basic sampling frequency of the charge sub-sampling circuit. Set to the same frequency as the carrier frequency of the RF input signal.

Ts:電荷サブサンプリング回路の基本サンプリング周期である。Ts=1/Fs。   Ts: the basic sampling period of the charge sub-sampling circuit. Ts = 1 / Fs.

N:ダウンサンプリングファクタであり、1より大きい整数である。ダウンサンプリングにより出力信号の周波数がFs/Nになる。   N: Downsampling factor, an integer greater than 1. The frequency of the output signal becomes Fs / N by downsampling.

M:積分キャパシタとスイッチの制御パターンとにより実現したFIRフィルタの次数である。   M: The order of the FIR filter realized by the integration capacitor and the switch control pattern.

m:並列で接続された電荷サブサンプリング回路の個数である。   m: Number of charge sub-sampling circuits connected in parallel.

gm:gm段のトランスコンダクタンスである。   gm: gm-stage transconductance.

Ci:積分キャパシタの容量である。   Ci: capacitance of the integrating capacitor.

Co:出力キャパシタの容量である。
〔実施の形態1〕
本発明の一実施の形態について、図1ないし図9を用いて説明すれば、以下の通りである。
Co: The capacity of the output capacitor.
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図2(a)は、本実施の形態に係る電荷サブサンプリングミキサー(ミキサー)1の構成を示すブロック図である。電荷サブサンプリングミキサー1は、タイミング発生ブロック(制御回路)11と、3つの電荷サブサンプリング回路12〜14と、電流生成回路(電流源)15とを備えている。なお、図2(a)では出力端子OUTに接続される出力キャパシタの図示を省略してある。   FIG. 2A is a block diagram showing a configuration of a charge sub-sampling mixer (mixer) 1 according to the present embodiment. The charge subsampling mixer 1 includes a timing generation block (control circuit) 11, three charge subsampling circuits 12 to 14, and a current generation circuit (current source) 15. In FIG. 2A, the output capacitor connected to the output terminal OUT is not shown.

電流生成回路15は入力端子INから入力されるRF信号を、その電圧に応じた電流に変換して出力する。電流生成回路15は、後述するように電荷サブサンプリング回路12・13・14のそれぞれに対応したgm段を備えている。また、タイミング発生ブロック11は、2つの信号グループの信号を発生する。第1の信号グループ16は全ての電荷サブサンプリング回路に共通に入力される信号からなる信号グループであり、後述の図3、図5、及び図6における信号LO・nLOである。第2の信号グループ17は、各電荷サブサンプリング回路をそれぞれ制御する3つの信号から構成される信号グループであり、上記信号LO・nLO以外の信号である。第2信号グループの上記3つの信号パターンは同じであるが、位相がそれぞれずれて各電荷サブサンプリング回路に入力される。電荷サブサンプリング回路の数は一般にm個(m≧1)であるが、本実施の形態では一例として、まずm=3の場合についての動作を説明する。   The current generation circuit 15 converts the RF signal input from the input terminal IN into a current corresponding to the voltage and outputs the current. As will be described later, the current generation circuit 15 includes gm stages corresponding to the charge sub-sampling circuits 12, 13, and 14, respectively. The timing generation block 11 generates signals of two signal groups. The first signal group 16 is a signal group made up of signals input in common to all charge sub-sampling circuits, and is a signal LO / nLO in FIGS. 3, 5, and 6 to be described later. The second signal group 17 is a signal group composed of three signals for controlling each charge sub-sampling circuit, and is a signal other than the signals LO and nLO. The three signal patterns of the second signal group are the same, but the phases are shifted from each other and are input to each charge sub-sampling circuit. Although the number of charge sub-sampling circuits is generally m (m ≧ 1), the operation in the case of m = 3 will be described as an example in the present embodiment.

電荷サブサンプリング回路12〜14の動作は、順に、積分状態、出力状態、及び、リセット状態の3つ状態に分けることができ、これを図2(a)に示す。積分状態は積分期間Integrateと呼ばれる期間(期間T1)の状態であり、電荷サブサンプリング回路12〜14が電荷をサンプリングする。積分状態の次の状態である出力状態は出力期間Outと呼ばれる期間(期間T2)の状態であり、蓄積された電荷を出力端子OUTへ伝達する。出力状態の次の状態であるリセット状態はリセット期間Resetと呼ばれる期間(期間T3)の状態であり、電荷サブサンプリング回路12〜14内に蓄積された電荷を除去する。図2(a)では、電荷サブサンプリング回路12〜14に対して、順に、Integrate、Out、Resetの後にa、b、cの符号が付されている。   The operation of the charge sub-sampling circuits 12 to 14 can be divided into an integration state, an output state, and a reset state in order, as shown in FIG. The integration state is a state (period T1) called an integration period Integrate, and the charge sub-sampling circuits 12 to 14 sample charges. The output state, which is the next state after the integration state, is a state (period T2) called an output period Out, and the accumulated charge is transmitted to the output terminal OUT. The reset state, which is the next state after the output state, is a state (period T3) called a reset period Reset, and charges accumulated in the charge sub-sampling circuits 12 to 14 are removed. In FIG. 2A, the charge sub-sampling circuits 12 to 14 are sequentially denoted with a, b, and c after Integrate, Out, and Reset.

各N×Ts時間毎に1回、いずれか一つの電荷サブサンプリング回路がOut状態となるように各期間を設けることにより、出力信号の周波数はFs/Nとなるので、信号をN倍にダウンサンプリングすることができる。出力状態の後、リセット状態となり、それから積分状態に戻る。一つの電荷サブサンプリング回路が出力状態及びリセット状態になると、残りの電荷サブサンプリング回路が積分状態となるように上記第2信号グループ17の各信号の位相を調整する。積分期間Integrateと出力期間Outとリセット期間Resetとを合わせると、m×N/Fsあるいはm×N×Ts(ここでは3×N/Fsあるいは3×N×Ts)になって、その合計期間が上記第2信号グループ17の各信号のタイミングパターンの周期に一致する。   By providing each period so that any one of the charge sub-sampling circuits is in the Out state once every N × Ts time, the frequency of the output signal becomes Fs / N, so the signal is reduced N times Sampling is possible. After the output state, the reset state is entered, and then the integration state is restored. When one charge sub-sampling circuit is in the output state and reset state, the phase of each signal of the second signal group 17 is adjusted so that the remaining charge sub-sampling circuits are in the integration state. When the integration period Integrate, the output period Out, and the reset period Reset are combined, it becomes m × N / Fs or m × N × Ts (here, 3 × N / Fs or 3 × N × Ts). It coincides with the timing pattern period of each signal of the second signal group 17.

図3は電荷サブサンプリング回路12〜14の各構成例を示す回路図である。いずれのサブサンプリング回路でも同じ構成となるので、ここでは電荷サブサンプリング回路12についてだけ示す。電荷サブサンプリング回路12は、電流生成回路15に設けられた、RF入力電圧に比例する電流を生成するgm段1201の後段に接続されており、互いに並列関係にある+側パスと−側パスとを備えている。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the charge sub-sampling circuits 12-14. Since any sub-sampling circuit has the same configuration, only the charge sub-sampling circuit 12 is shown here. The charge sub-sampling circuit 12 is connected to the subsequent stage of the gm stage 1201 that generates a current proportional to the RF input voltage provided in the current generation circuit 15, and includes a + side path and a − side path that are in parallel with each other. It has.

+側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、入力スイッチ(第A1スイッチ)1202と、積分制御スイッチ(第A2スイッチ)1204と、リセットスイッチ(第A3スイッチ)1206と、積分キャパシタ(第1キャパシタ)1208と、出力スイッチ(第A4スイッチ)1210とを備えている。ただし、入力スイッチ1202と、積分制御スイッチ1204と、出力スイッチ1210とは、+側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ1206と積分キャパシタ1208とはそれぞれ、積分制御スイッチ1204と出力スイッチ1210との間と、GND(第1基準電圧:すなわち電圧は任意である。以下の各基準電圧も同様。)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ1206と、積分キャパシタ1208とは、位置が入れ替わってもよい。   The + side path includes an input switch (A1 switch) 1202, an integration control switch (A2 switch) 1204, a reset switch (A3 switch) 1206, and an integration capacitor (first switch) in order from the input side to the output side. 1 capacitor) 1208 and an output switch (A4 switch) 1210. However, the input switch 1202, the integration control switch 1204, and the output switch 1210 are connected in series on the + side path, and the reset switch 1206 and the integration capacitor 1208 are respectively connected to the integration control switch 1204 and the output switch 1210. And GND (first reference voltage: that is, the voltage is arbitrary. The same applies to the following reference voltages). Note that the positions of the reset switch 1206 and the integrating capacitor 1208 may be interchanged.

−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、入力スイッチ(第A5スイッチ)1203と、積分制御スイッチ(第A6スイッチ)1205と、リセットスイッチ(第A7スイッチ)1207と、積分キャパシタ(第2キャパシタ)1209と、出力スイッチ(第A8スイッチ)1211とを備えている。ただし、入力スイッチ1203と、積分制御スイッチ1205と、出力スイッチ1211とは、−側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ1207と積分キャパシタ1209とはそれぞれ、積分制御スイッチ1205と出力スイッチ1211との間と、GND(第2基準電圧)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ1207と、積分キャパシタ1209とは、位置が入れ替わってもよい。   The negative side path includes an input switch (A5th switch) 1203, an integration control switch (A6th switch) 1205, a reset switch (A7th switch) 1207, and an integration capacitor (first) in order from the input side to the output side. 2 capacitors) 1209 and an output switch (A8 switch) 1211. However, the input switch 1203, the integration control switch 1205, and the output switch 1211 are connected in series on the negative side path, and the reset switch 1207 and the integration capacitor 1209 are respectively connected to the integration control switch 1205 and the output switch 1211. And GND (second reference voltage). Note that the positions of the reset switch 1207 and the integrating capacitor 1209 may be interchanged.

また、積分キャパシタ1208・1209の容量をCiとする。   Further, the capacitance of the integrating capacitors 1208 and 1209 is assumed to be Ci.

各スイッチに入力される制御信号については後述する。   The control signal input to each switch will be described later.

+側パスにおいて、出力スイッチ1210がオン状態になると、積分キャパシタ1208が+出力端子1212に接続される。同じように、−側パスにおいて、出力スイッチ1211がオン状態になると、積分キャパシタ1209が−出力端子1213に接続される。+側パスと+出力端子1212とが電荷サブサンプリング回路12の+側を構成し、−側パスと−出力端子1213とが電荷サブサンプリング回路12の−側を構成する。出力信号は+出力端子1212と−出力端子1213との電圧差(差動信号)として出力される。   When the output switch 1210 is turned on in the + side path, the integration capacitor 1208 is connected to the + output terminal 1212. Similarly, in the negative side path, when the output switch 1211 is turned on, the integration capacitor 1209 is connected to the negative output terminal 1213. The + side path and the + output terminal 1212 constitute the + side of the charge subsampling circuit 12, and the − side path and the − output terminal 1213 constitute the − side of the charge subsampling circuit 12. The output signal is output as a voltage difference (differential signal) between the + output terminal 1212 and the − output terminal 1213.

図4は、図3のgm段1201の構成例を示す回路図である。gm段1201は、電流源Ibiasと、カレントミラー構成になるPチャンネル型のMOSトランジスタP1及びP2と、Nチャンネル型のMOSトランジスタM1と、入力キャパシタCと、バイアス抵抗Rとを備えている。上記キャパシタC及び抵抗Rにより、MOSトランジスタM1のゲート端子にバイアス電圧Vbiasに入力信号(RF)が重畳された信号が印加される。MOSトランジスタP1のドレイン端子は電流源Ibiasに接続され、MOSトランジスタP1のゲート端子とMOSトランジスタP2のゲート端子とが互いに接続される。MOSトランジスタP2のドレイン端子とMOSトランジスタM1のドレイン端子とは互いに接続され、その共通接続点をgm段の出力とする。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the gm stage 1201 of FIG. The gm stage 1201 includes a current source Ibias, P-channel type MOS transistors P1 and P2 having a current mirror configuration, an N-channel type MOS transistor M1, an input capacitor C, and a bias resistor R. The capacitor C and the resistor R apply a signal in which the input signal (RF) is superimposed on the bias voltage Vbias to the gate terminal of the MOS transistor M1. The drain terminal of the MOS transistor P1 is connected to the current source Ibias, and the gate terminal of the MOS transistor P1 and the gate terminal of the MOS transistor P2 are connected to each other. The drain terminal of the MOS transistor P2 and the drain terminal of the MOS transistor M1 are connected to each other, and the common connection point is the output of the gm stage.

図5は、上記3つの電荷サブサンプリング回路12〜14を用い、出力端子OUTに出力キャパシタ101・102が接続されている状態の電荷サブサンプリングミキサー1の構成を示す回路図である。ただし、この図では、タイミング発生ブロック11の図示を省略している。電荷サブサンプリング回路12、13及び14は上記説明した電荷サブサンプリング回路12と同じ構成である。RF入力信号が電荷サブサンプリング回路12〜14のそれぞれに入力され、各電荷サブサンプリング回路12〜14の+出力端子どうしと−出力端子どうしとがそれぞれ接続されて、+出力端子の共通接続点が電荷サブサンプリングミキサー1のOut+出力となり、−出力端子の共通接続点が電荷サブサンプリングミキサー1のOut−出力となる。また、出力キャパシタ101はOut+に接続され、出力キャパシタ102はOut−出力に接続される。Out+出力とOut−出力との電圧差(差動信号)が電荷サブサンプリング回路1の出力信号となる。なお、出力キャパシタ101・102の容量をCoとする。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the charge sub-sampling mixer 1 in a state where the three charge sub-sampling circuits 12 to 14 are used and the output capacitors 101 and 102 are connected to the output terminal OUT. However, in this figure, the timing generation block 11 is not shown. The charge subsampling circuits 12, 13 and 14 have the same configuration as the charge subsampling circuit 12 described above. The RF input signal is input to each of the charge subsampling circuits 12 to 14, the + output terminals and the − output terminals of the charge subsampling circuits 12 to 14 are connected to each other, and the common connection point of the + output terminals is The charge sub-sampling mixer 1 becomes the Out + output, and the common connection point of the − output terminal becomes the Out-output of the charge sub-sampling mixer 1. The output capacitor 101 is connected to Out +, and the output capacitor 102 is connected to Out− output. A voltage difference (differential signal) between the Out + output and the Out− output becomes an output signal of the charge sub-sampling circuit 1. Note that the capacitance of the output capacitors 101 and 102 is Co.

次に、タイミング発生ブロック11により発生され、前述の図3及び図5の各スイッチへ入力される制御信号の一例を図6に示す。   Next, FIG. 6 shows an example of a control signal generated by the timing generation block 11 and input to each of the switches shown in FIGS.

この図に示した信号のレベルが1になると、該信号より制御されるスイッチはオン状態になるものとする。逆に、信号のレベルが0になると、該信号により制御されるスイッチはオフ状態になるものとする。   When the level of the signal shown in this figure becomes 1, the switch controlled by the signal is turned on. Conversely, when the level of the signal becomes 0, the switch controlled by the signal is turned off.

また、本実施の形態では、以下の信号LOを第1矩形信号、信号nLOを第2矩形信号、信号enableを第A1デジタル信号、信号outを第A2デジタル信号、信号resetを第A3デジタル信号とする。   In the present embodiment, the following signal LO is a first rectangular signal, signal nLO is a second rectangular signal, signal enable is an A1 digital signal, signal out is an A2 digital signal, and signal reset is an A3 digital signal. To do.

信号LO・nLOの周波数はFsに設定され、信号LOと信号nLOとは位相が180°ずれている。信号LOは電荷サブサンプリング回路12〜14の全ての+側の入力スイッチ1202・1302・1402を制御し、信号nLOは電荷サブサンプリング回路12〜14の全ての−側の入力スイッチ1203・1303・1403を制御する。   The frequency of the signal LO · nLO is set to Fs, and the signal LO and the signal nLO are 180 ° out of phase. The signal LO controls all the + side input switches 1202, 1302, and 1402 of the charge sub-sampling circuits 12 to 14, and the signal nLO controls all the − side input switches 1203, 1303, and 1403 of the charge sub-sampling circuits 12 to 14. To control.

信号enable_aは電荷サブサンプリング回路12の積分制御スイッチ1204・1205を制御し、信号enable_bは電荷サブサンプリング回路13の積分制御スイッチ1304・1305を制御し、信号enable_cは電荷サブサンプリング回路14の積分制御スイッチ1404・1405を制御する。   The signal enable_a controls the integration control switches 1204 and 1205 of the charge sub-sampling circuit 12, the signal enable_b controls the integration control switches 1304 and 1305 of the charge sub-sampling circuit 13, and the signal enable_c is the integration control switch of the charge sub-sampling circuit 14. 1404 and 1405 are controlled.

信号out_aは電荷サブサンプリング回路12の出力スイッチ1210・1211を制御し、信号out_bは電荷サブサンプリング回路13の出力スイッチ1310・1311を制御し、信号out_cは電荷サブサンプリング回路14の出力スイッチ1410・1411を制御する。   The signal out_a controls the output switches 1210 and 1211 of the charge sub-sampling circuit 12, the signal out_b controls the output switches 1310 and 1311 of the charge sub-sampling circuit 13, and the signal out_c is the output switches 1410 and 1411 of the charge sub-sampling circuit 14. To control.

信号reset_aは電荷サブサンプリング回路12のリセットスイッチ1206・1207を制御し、信号reset_bは電荷サブサンプリング回路13のリセットスイッチ1306・1307を制御し、reset_cは電荷サブサンプリング回路14のリセットスイッチ1406・1407を制御する。   The signal reset_a controls the reset switches 1206 and 1207 of the charge subsampling circuit 12, the signal reset_b controls the reset switches 1306 and 1307 of the charge subsampling circuit 13, and reset_c controls the reset switches 1406 and 1407 of the charge subsampling circuit 14. Control.

積分期間Integrateの間に、信号enableが1と0との系列となる一方、信号reset及び信号outが0となる。出力期間Outの間に、信号outが1となる一方、信号enable及び信号resetが0となる。リセット期間Resetの間に、信号resetが1となる一方、信号enable及び信号outが0となる。   During the integration period Integrate, the signal enable is a series of 1 and 0, while the signal reset and the signal out are 0. During the output period Out, the signal out becomes 1 while the signal enable and the signal reset become 0. During the reset period Reset, the signal reset is 1 while the signal enable and the signal out are 0.

この例では、3つの電荷サブサンプリング回路(すなわちm=3)を使うため、各信号の周期が3×N×Tsに設定される。また、この例ではN=5とする。各積分キャパシタに蓄積された電荷を確実に出力キャパシタ101・102に伝達するために、出力期間Outをできるだけ長くし、また、出力期間Outの後に各積分キャパシタに残存した電荷を確実に除去するために、リセット期間Resetをできるだけ長くすることが好ましい。本実施の形態では、出力期間Out及びリセット期間ResetをそれぞれN/2×Ts(=0.5×N/Fs)に設定し、積分期間Integrateを2×N×Tsに設定している。一般的には、積分期間Integrateは(m−1)×N×Tsとなる。   In this example, since three charge subsampling circuits (that is, m = 3) are used, the period of each signal is set to 3 × N × Ts. In this example, N = 5. In order to reliably transfer the charge accumulated in each integration capacitor to the output capacitors 101 and 102, the output period Out is made as long as possible, and the charge remaining in each integration capacitor after the output period Out is reliably removed. In addition, it is preferable to make the reset period Reset as long as possible. In the present embodiment, the output period Out and the reset period Reset are each set to N / 2 × Ts (= 0.5 × N / Fs), and the integration period Integrate is set to 2 × N × Ts. In general, the integration period Integrate is (m−1) × N × Ts.

また、上記の期間に合わせるために、信号reset_a・reset_b・reset_c及び信号out_a・out_b・out_cを、それぞれN/2×Ts(=0.5×N/Fs)の間に1になる信号とする。また、信号enable_a・enable_b・enable_cを、それぞれ2×N×Tsの間に1と0とを所定シーケンスで交互して、残りのN×Tsの間に0となる信号とする。信号enable、信号reset、及び、信号outのそれぞれの基本パターンは同じであり、信号enable_b、信号reset_b、及び、信号out_bは、信号enable_a、信号reset_a、及び、信号out_aをそれぞれよりN×Ts遅延させたものであり、信号enable_c、信号reset_c、及び、信号out_cは、信号enable_b、信号reset_b、及び、信号out_bをそれぞれN×Ts遅延させたものである。   In order to match the above period, the signal reset_a · reset_b · reset_c and the signal out_a · out_b · out_c are signals that become 1 during N / 2 × Ts (= 0.5 × N / Fs), respectively. . In addition, the signals enable_a, enable_b, and enable_c are alternately set to 1 and 0 in a predetermined sequence during 2 × N × Ts, and become 0 during the remaining N × Ts. The basic patterns of the signal enable, the signal reset, and the signal out are the same, and the signal enable_b, the signal reset_b, and the signal out_b delay the signal enable_a, the signal reset_a, and the signal out_a by N × Ts, respectively. The signal enable_c, the signal reset_c, and the signal out_c are obtained by delaying the signal enable_b, the signal reset_b, and the signal out_b by N × Ts, respectively.

積分期間Integrateにおける信号enableの1と0とのパターンに対して、FIRフィルタの特性が決まる。その効果を以下に説明する。   The characteristic of the FIR filter is determined with respect to the pattern of 1 and 0 of the signal enable in the integration period Integrate. The effect will be described below.

従来技術と同じ解析にすれば、サンプリング期間Tsの間蓄積した電荷は:   According to the same analysis as in the prior art, the charge accumulated during the sampling period Ts is:

Figure 0004372694
Figure 0004372694

ここで、 here,

Figure 0004372694
Figure 0004372694

を無視した。なお、上記の式では、zを次式より定義する。 Was ignored. In the above formula, z is defined by the following formula.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

out(f)の式で書かれたaは、信号enableの値に対して0か1になる。MはFIRフィルタの次数である。図6の例では {a〜a19}={0,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,1}である。N×Tsの間、電荷サブサンプリング回路の+側と−側とをそれぞれN回サンプリングするため、gm段の出力信号を2×N回サンプリングすることになる。なお、上述のようにすると、積分期間Integrateは(m−1)×N×Tsとなるため、FIRフィルタの次数を次式で計算することができる。 A k written by the expression of Q out (f) becomes 0 or 1 with respect to the value of the signal enable. M is the order of the FIR filter. In the example of FIG. 6, {a 0 to a 19 } = {0,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0, 0,1}. During N × Ts, the + side and − side of the charge sub-sampling circuit are sampled N times, so that the output signal of the gm stage is sampled 2 × N times. Note that, as described above, since the integration period Integrate is (m−1) × N × Ts, the order of the FIR filter can be calculated by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

本実施の形態ではM=20である。つまり、図6のタイミングチャートにおける各信号enableの0と1とのパターンの個数が積分期間Integrateで20個であることを意味する。 In this embodiment, M = 20. That is, it means that the number of patterns 0 and 1 of each signal enable in the timing chart of FIG. 6 is 20 in the integration period Integrate.

上記より、出力は次式で表わされる。   From the above, the output is expressed by the following equation.

Figure 0004372694
Figure 0004372694

ここで、 here,

Figure 0004372694
Figure 0004372694

FIRフィルタの係数aの値により、図7に示すように妨害波を減衰できる。信号enableを1とするか0とするかを決定することは、FIRフィルタの各係数aを1とするか0とするかを決定することであり、FIRフィルタによるフィルタリング処理において、FIRフィルタの伝達関数の各項に、1か0かの複数ウェイトから選択したウェイトによるウェイティングを施していることに相当する。図7(a)・(b)は前述の図26(a)・(b)と同じであり、図7(c)は本実施の形態によるFIRフィルタのゲイン特性を示す。図7(d)は上記FIRフィルタにより妨害信号を減衰させた様子を示す。従来と比較すると、本実施の形態では妨害信号の帯域(希望信号帯域に折り返す帯域)全体が大きく減衰していることが分かる。図7(e)は図5の差動出力信号によりベースバンド信号が取り出される様子を示す。 The interference wave can be attenuated by the value of the coefficient ak of the FIR filter as shown in FIG. Determining whether the signal enable is set to 1 or 0 is determining whether each coefficient ak of the FIR filter is set to 1 or 0. In the filtering process by the FIR filter, the FIR filter This corresponds to weighting each term of the transfer function with a weight selected from a plurality of weights of 1 or 0. FIGS. 7A and 7B are the same as FIGS. 26A and 26B described above, and FIG. 7C shows the gain characteristics of the FIR filter according to the present embodiment. FIG. 7D shows a state where the interference signal is attenuated by the FIR filter. Compared to the conventional case, it can be seen that in this embodiment, the entire band of the interference signal (band turned back to the desired signal band) is greatly attenuated. FIG. 7E shows how a baseband signal is extracted from the differential output signal of FIG.

このように、本実施の形態によれば、広帯域の信号からノイズや妨害信号の影響を受けずに簡単にベースバンド信号を得ることができる。   Thus, according to the present embodiment, a baseband signal can be easily obtained from a wideband signal without being affected by noise and interference signals.

なお、FIRフィルタによるフィルタリング処理のウェイティングの施し方、すなわちフィルタ係数の設定の仕方は、上記例に限らず、以下のパターンでもよい。
{a〜a19}={1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0}
{a〜a19}={1,0,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0}
パターンを決めるため、コンピュータのプログラムを使うのは可能である。例えばプログラムにより、FIR係数の全てのパターンに対して妨害波の減衰量を計算することにより、減衰量の大きいパターンを検索できる。
The weighting of the filtering process by the FIR filter, that is, the method of setting the filter coefficient is not limited to the above example, and the following pattern may be used.
{a 0 to a 19 } = {1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0,0,0,0}
{a 0 to a 19 } = {1,0,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0}
It is possible to use a computer program to determine the pattern. For example, by calculating the attenuation amount of the interference wave for all the patterns of the FIR coefficient by a program, a pattern having a large attenuation amount can be searched.

また、上記2つのパターンにおいて、右側に0が複数連続するため、上記2つのパターンを右にシフトした下記パターンでも同じ特性(入出力の遅延量は異なる)を得ることができる。
{a〜a19}={0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0,0,0}
{a〜a19}={0,0,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0}
次に、図8(a)に、図2に示す電荷サブサンプリングミキサー1のゲイン特性の理論式(上記の式)による計算値、理想素子を使った回路シミュレーション結果を示す。グラフの横軸はヘルツ(Hz)単位で表示された電荷サブサンプリングミキサー1の出力周波数、縦軸はdB単位で表示されサブサンプリングミキサーのゲインを示す。シミュレーションのパラメータは次のように設定した。
Further, in the above two patterns, a plurality of zeros continue on the right side. Therefore, the same characteristics (different input / output delay amounts) can be obtained even in the following pattern in which the above two patterns are shifted to the right.
{a 0 to a 19 } = {0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0,0,0}
{a 0 to a 19 } = {0,0,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,1,0,1,0,1,0,0,0}
Next, FIG. 8A shows a calculation value of the gain characteristic of the charge sub-sampling mixer 1 shown in FIG. 2 by a theoretical formula (the above formula) and a circuit simulation result using an ideal element. The horizontal axis of the graph indicates the output frequency of the charge sub-sampling mixer 1 displayed in hertz (Hz), and the vertical axis indicates the gain of the sub-sampling mixer displayed in dB. The simulation parameters were set as follows.

gm=1mS
Ci=Co=500pF
N=5
M=20
{a〜a19}={0,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,1}(図6に示したパターンを使用した)
Fs=506MHz
信号の帯域=8MHz(Fc+/−4MHz)
上記の周波数パラメータはテレビチューナで使われる仕様より決定した。上記のパラメータにより、502〜510MHzにある希望信号に対して、第1妨害信号のキャリア周波数はFs+Fs/Nとなり、第1妨害信号は603.2〜611.2MHzにある。上記の周波数の信号をサブサンプリングミキサーに入力すると、出力は+/−4MHzの範囲となる。
gm = 1mS
Ci = Co = 500 pF
N = 5
M = 20
{a 0 to a 19 } = {0,0,1,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,1} ( (The pattern shown in FIG. 6 was used)
Fs = 506MHz
Signal bandwidth = 8 MHz (Fc +/- 4 MHz)
The above frequency parameters were determined from the specifications used in TV tuners. With the above parameters, for a desired signal in the range of 502 to 510 MHz, the carrier frequency of the first jamming signal is Fs + Fs / N, and the first jamming signal is in the range of 603.2 to 611.2 MHz. When a signal with the above frequency is input to the sub-sampling mixer, the output is in the range of +/− 4 MHz.

本実施の形態のシミュレーション結果である図7(a)において、上側のラインとポイントとは希望信号に対するゲインであり、下側のラインとポイントとは妨害信号のゲインである。ラインで示したゲインが上記の式より計算されたゲイン、ポイントはシミュレーションの結果得られたゲインである。+4MHzと−4MHzとにある縦線は信号帯域の縁を示す。希望信号と妨害信号とのゲインの最小差は60dB程となって、この値は妨害信号のリジェクション比(Undesired Rejection Ratio、以下URRと書く)である。   In FIG. 7A, which is the simulation result of the present embodiment, the upper line and the point are gains for the desired signal, and the lower line and the point are gains of the disturbing signal. The gain indicated by the line is the gain calculated from the above formula, and the point is the gain obtained as a result of the simulation. Vertical lines at +4 MHz and −4 MHz indicate the edge of the signal band. The minimum gain difference between the desired signal and the disturbing signal is about 60 dB, and this value is the rejection ratio (Unknown Rejection Ratio, hereinafter referred to as URR) of the disturbing signal.

比較のため、図7(b)に同じパラメータを使用した従来の電荷サブサンプリングミキサーのシミュレーション結果を示す。この場合、URRは30dB程になる。   For comparison, FIG. 7B shows a simulation result of a conventional charge sub-sampling mixer using the same parameters. In this case, URR is about 30 dB.

アプリケーションの一例を考えると、DVB−H用のレシーバ仕様より、レシーバ全体として必要なURRは75dBであるので、従来の電荷サブサンプリングミキサーを使用すると、電荷サブサンプリングミキサーより前段に配置するフィルタによって希望信号から100MHzで離れた信号を45dB減衰する必要がある。一方、本実施の形態の電荷サブサンプリングミキサーによれば、希望信号から100MHz離れた信号を入力フィルタによって15dB減衰するのみでよく、電荷サブサンプリングミキサーより前段に配置するフィルタを実現するのは従来より簡単になるという効果を奏する。   Considering an example of the application, URR required for the receiver as a whole is 75 dB from the receiver specification for DVB-H. It is necessary to attenuate the signal separated by 100 MHz from the signal by 45 dB. On the other hand, according to the charge sub-sampling mixer of the present embodiment, it is only necessary to attenuate a signal 100 MHz away from the desired signal by 15 dB by the input filter, and it is conventionally possible to realize a filter arranged in a stage preceding the charge sub-sampling mixer. There is an effect that it becomes easy.

なお、以上は電荷サブサンプリング回路が3つの場合について特に具体例を示して行う説明であったが、これまでの説明から分かるように電荷サブサンプリング回路の数(=m)は任意でよい。図1(a)に、m=1とした電荷サブサンプリングミキサー5の構成を示す。電荷サブサンプリングミキサー5は、タイミング発生ブロック(制御回路)6と、電荷サブサンプリング回路7と、電流生成回路(電流源)8とを備えている。なお、図1(a)では出力端子OUTに接続される出力キャパシタの図示を省略してある。   In the above description, the specific example is shown for the case where there are three charge sub-sampling circuits. However, as can be understood from the above description, the number of charge sub-sampling circuits (= m) may be arbitrary. FIG. 1A shows a configuration of the charge sub-sampling mixer 5 in which m = 1. The charge subsampling mixer 5 includes a timing generation block (control circuit) 6, a charge subsampling circuit 7, and a current generation circuit (current source) 8. In FIG. 1A, the output capacitor connected to the output terminal OUT is not shown.

電流生成回路8は入力端子INから入力されるRF信号を、その電圧に応じた電流に変換して出力するものであり、図2のgm段1201が一つ備えられているような構成である。タイミング発生ブロック6は、2つの信号グループの信号を発生する。第1の信号グループ9は、図2(a)の第1の信号グループ16と同じような信号であり、第2の信号グループは、図2(a)の第2の信号グループ17のうち一つの電荷サブサンプリング回路に供給される信号と同じような信号である。図1(b)に第2の信号グループ10が従うシーケンスを示す。記号の意味及びシーケンスは図2(b)のものと同じである。   The current generation circuit 8 converts an RF signal input from the input terminal IN into a current corresponding to the voltage and outputs the current, and has a configuration in which one gm stage 1201 of FIG. 2 is provided. . The timing generation block 6 generates signals of two signal groups. The first signal group 9 is the same signal as the first signal group 16 in FIG. 2A, and the second signal group is one of the second signal groups 17 in FIG. The signal is similar to the signal supplied to one charge sub-sampling circuit. FIG. 1B shows a sequence followed by the second signal group 10. The meaning and sequence of the symbols are the same as those in FIG.

また、本実施の形態では入力信号(RF)及びgm段の出力信号とも、シングルエンドの信号を扱う構成について述べてきたが、これらの信号は差動信号でもよい。図9に、このような構成の電荷サブサンプリングミキサーの一部を示す。図9では、入力信号が差動信号であり、これに合わせてgm段151が差動入力となっており、また当該gm段151は差動出力となっている。電荷サブサンプリング回路152は、LOが1の場合この差動出力の+側が+側のenableスイッチに接続されと共にこの差動出力の−側が−側のenableスイッチに接続され、LOが0の場合gm段の差動出力の+側が−側のenableスイッチに接続されると共にこの差動出力の−側が+側のenableスイッチに接続される、ような構成になっている。入力信号を差動信号として入力すると、2次歪及びコモンモードノイズの影響を低減することが可能である。   In the present embodiment, the input signal (RF) and the output signal of the gm stage are described as a configuration that handles single-ended signals, but these signals may be differential signals. FIG. 9 shows a part of the charge sub-sampling mixer having such a configuration. In FIG. 9, the input signal is a differential signal, and the gm stage 151 is a differential input in accordance with this, and the gm stage 151 is a differential output. When the LO is 1, the charge sub-sampling circuit 152 connects the positive side of the differential output to the enable switch on the positive side and connects the negative side of the differential output to the enable switch on the negative side. The configuration is such that the + side of the differential output of the stage is connected to the enable switch on the − side and the − side of this differential output is connected to the enable switch on the + side. When an input signal is input as a differential signal, it is possible to reduce the influence of secondary distortion and common mode noise.

また、本実施の形態によれば、電流生成回路8・15などの電流源は、一つの入力信号(RF)に対して電荷サブサンプリング回路の個数だけ電流の出力を有し、各出力が別々の電荷サブサンプリング回路の入力に接続されるものである。これによれば、電荷サブサンプリング回路が一つまたは複数のいくつであっても、電流源はそれぞれの電荷サブサンプリング回路に入力信号に応じた適切な電流を入力することができる。   Further, according to the present embodiment, current sources such as the current generation circuits 8 and 15 have current outputs corresponding to the number of charge sub-sampling circuits for one input signal (RF), and each output is separately provided. Connected to the input of the charge sub-sampling circuit. According to this, the current source can input an appropriate current according to the input signal to each charge sub-sampling circuit regardless of the number of charge sub-sampling circuits.

また、本実施の形態によれば、電流生成回路8・15などの電流源は、電流の出力ごとに備えられるgm段によって電流を発生する。従って、各gm段は、一つの電荷サブサンプリング回路に電流を入力すればよいので、出力容量が小さくて済む。
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図10及び図11を用いて説明すれば、以下の通りである。なお、前記実施の形態1と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
Further, according to the present embodiment, the current source such as the current generation circuits 8 and 15 generates a current by the gm stage provided for each current output. Accordingly, each gm stage only needs to input a current to one charge sub-sampling circuit, so that the output capacity can be small.
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as the said Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.

図10(a)に、本実施の形態に係る電荷サブサンプリングミキサー2の構成を示す。電荷サブサンプリングミキサー2は、タイミング発生ブロック(制御回路)21と、3つの電荷サブサンプリング回路22〜24と、電流生成回路(電流源)25とを備えている。なお、図10(a)では出力端子OUTに接続される出力キャパシタの図示を省略してある。   FIG. 10A shows the configuration of the charge sub-sampling mixer 2 according to the present embodiment. The charge sub-sampling mixer 2 includes a timing generation block (control circuit) 21, three charge sub-sampling circuits 22 to 24, and a current generation circuit (current source) 25. In FIG. 10A, the output capacitor connected to the output terminal OUT is not shown.

タイミング発生ブロック21は、図2のタイミング発生ブロック11と同じであり、第1の信号グループ16と第2の信号グループ17とを発生する。図10(b)に、第2の信号グループ17が従うシーケンスを示す。記号の意味及びシーケンスは図2(b)と同じである。電荷サブサンプリング回路22〜24は、図2の電荷サブサンプリング回路12〜14と同じである。電流生成回路25は、gm段2501を一つだけ備えている。3つの電荷サブサンプリング回路22〜24は並列に接続されて、gm段2501の出力を共通に入力としている。   The timing generation block 21 is the same as the timing generation block 11 of FIG. 2 and generates the first signal group 16 and the second signal group 17. FIG. 10B shows a sequence followed by the second signal group 17. The meaning and sequence of the symbols are the same as in FIG. The charge subsampling circuits 22 to 24 are the same as the charge subsampling circuits 12 to 14 in FIG. The current generation circuit 25 includes only one gm stage 2501. The three charge sub-sampling circuits 22 to 24 are connected in parallel, and the output of the gm stage 2501 is input in common.

図11は、電荷サブサンプリングミキサー2の詳細な構成例を示す回路図である。図11に示すように、各電荷サブサンプリング回路22〜24は、図5と同様、信号LO及びnLOにより制御された入力スイッチと、信号enableにより制御された積分制御スイッチと、信号resetにより制御されたリセットスイッチと、積分キャパシタと、信号outにより制御された出力スイッチとを備えている。   FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration example of the charge sub-sampling mixer 2. As shown in FIG. 11, each charge subsampling circuit 22-24 is controlled by an input switch controlled by signals LO and nLO, an integration control switch controlled by signal enable, and a signal reset, as in FIG. A reset switch, an integration capacitor, and an output switch controlled by a signal out.

信号LOは電荷サブサンプリング回路22〜24の全ての+側の入力スイッチ2202・2302・2402を制御し、信号nLOは電荷サブサンプリング回路22〜24の全ての−側の入力スイッチ2203・2303・2403を制御する。   The signal LO controls all the + side input switches 2202, 2302, and 2402 of the charge subsampling circuits 22 to 24, and the signal nLO controls all the − side input switches 2203, 2303, and 2403 of the charge subsampling circuits 22 to 24. To control.

信号enable_aは電荷サブサンプリング回路22の積分制御スイッチ2204・2205を制御し、信号enable_bは電荷サブサンプリング回路23の積分制御スイッチ2304・2305を制御し、信号enable_cは電荷サブサンプリング回路24の積分制御スイッチ2404・2405を制御する。   The signal enable_a controls the integration control switches 2204 and 2205 of the charge sub-sampling circuit 22, the signal enable_b controls the integration control switches 2304 and 2305 of the charge sub-sampling circuit 23, and the signal enable_c is the integration control switch of the charge sub-sampling circuit 24. 2404 and 2405 are controlled.

信号out_aは電荷サブサンプリング回路22の出力スイッチ2210・2211を制御し、信号out_bは電荷サブサンプリング回路23の出力スイッチ2310・2311を制御し、信号out_cは電荷サブサンプリング回路14の出力スイッチ2410・2411を制御する。   The signal out_a controls the output switches 2210 and 2211 of the charge sub-sampling circuit 22, the signal out_b controls the output switches 2310 and 2311 of the charge sub-sampling circuit 23, and the signal out_c is the output switches 2410 and 2411 of the charge sub-sampling circuit 14. To control.

信号reset_aは電荷サブサンプリング回路22のリセットスイッチ2206・2207を制御し、信号reset_bは電荷サブサンプリング回路23のリセットスイッチ2306・2307を制御し、reset_cは電荷サブサンプリング回路24のリセットスイッチ2406・2407を制御する。   The signal reset_a controls the reset switches 2206 and 2207 of the charge sub-sampling circuit 22, the signal reset_b controls the reset switches 2306 and 2307 of the charge sub-sampling circuit 23, and reset_c controls the reset switches 2406 and 2407 of the charge sub-sampling circuit 24. Control.

また、Out+の出力端子に出力キャパシタ201が、Out−の出力端子に出力キャパシタ202が接続されている。出力信号はOut+出力端子とOut−出力端子との電圧差(差動信号)として出力される。   The output capacitor 201 is connected to the Out + output terminal, and the output capacitor 202 is connected to the Out− output terminal. The output signal is output as a voltage difference (differential signal) between the Out + output terminal and the Out− output terminal.

本実施の形態におけるスイッチングタイミングを図6に示したパターンと同じようなパターンにすると、実施の形態1と同じような効果が得られる。また、本実施の形態では、gm段を一つだけ使用するため、回路規模を小さくすることができるとともに、実施の形態1よりもパスのマッチングが高くなる効果がある。回路を製作するとき、設計されたサイズと異なる場合があるため、各パスが少し違っている。例えば、2つのgm段を使うと、各トランスコンダクタンスが異なって、その効果がパスのミスマッチとなる。
〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図12及び図13を用いて説明すれば、以下の通りである。なお、前記実施の形態1及び2と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
When the switching timing in the present embodiment is the same as the pattern shown in FIG. 6, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, since only one gm stage is used in the present embodiment, the circuit scale can be reduced, and the path matching is higher than in the first embodiment. When making a circuit, each path is slightly different because it may be different from the designed size. For example, if two gm stages are used, each transconductance is different and the effect is a path mismatch.
[Embodiment 3]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as the said Embodiment 1 and 2, and the description is abbreviate | omitted.

図12に、本実施の形態に係る電荷サブサンプリングミキサーの構成の一部を示す。この電荷サブサンプリングミキサーは、gm段3201及び電荷サブサンプリング回路32を、実施の形態1の図5の構成のように3つ並列に接続した状態で備えている。3つのgm段3201で電流生成回路(電流源)が構成されている。その他、タイミング発生ブロック(制御回路)として、図2のタイミング発生ブロック11と類似のものを備えている。   FIG. 12 shows a part of the configuration of the charge sub-sampling mixer according to the present embodiment. This charge subsampling mixer includes three gm stages 3201 and a charge subsampling circuit 32 connected in parallel as shown in FIG. 5 of the first embodiment. The three gm stages 3201 constitute a current generation circuit (current source). In addition, a timing generation block (control circuit) similar to the timing generation block 11 of FIG. 2 is provided.

gm段3201は入力信号(RF)の電圧に比例する電流を生成する。電荷サブサンプリング回路32は、入力スイッチ(第B1スイッチ)3202を含み、当該入力スイッチ3202を介してgm段3201の出力と接続される+側パスと、入力スイッチ(第B2スイッチ)3203を含み、当該入力スイッチを介してgm段3201の出力と接続される−側パスとを備えている。さらに、+側パスは、入力スイッチ3202と+出力端子3220との間に並列に設けられた第1+側パスと第2+側パスとを備えており、−側パスは、入力スイッチ3203と−出力端子3221との間に並列に設けられた第1−側パスと第2−側パスとを備えている。   The gm stage 3201 generates a current proportional to the voltage of the input signal (RF). The charge sub-sampling circuit 32 includes an input switch (B1 switch) 3202, a + side path connected to the output of the gm stage 3201 via the input switch 3202, and an input switch (second B2 switch) 3203. A negative-side path connected to the output of the gm stage 3201 via the input switch. Further, the + side path includes a first + side path and a second + side path provided in parallel between the input switch 3202 and the + output terminal 3220, and the − side path includes the input switch 3203 and the − output. A first side path and a second side path provided in parallel with the terminal 3221 are provided.

第1+側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、第1積分制御スイッチ(第B3スイッチ)3205と、第1リセットスイッチ(第B4スイッチ)3209と、第1積分キャパシタ(第1キャパシタ)3213と、第1出力スイッチ(第B5スイッチ)3217とを備えている。ただし、第1積分制御スイッチ3205と、第1出力スイッチ3217とは、第1+側パス上に直列に接続され、第1リセットスイッチ3209と第1積分キャパシタ3213とはそれぞれ、第1積分制御スイッチ3205と第1出力スイッチ3217との間と、GND(第1基準電圧)との間に接続されている。なお、第1リセットスイッチ3209と、第1積分キャパシタと3213とは、位置が入れ替わってもよい。   The first + side path includes, in order from the input side to the output side, a first integration control switch (B3 switch) 3205, a first reset switch (B4 switch) 3209, and a first integration capacitor (first capacitor). 3213 and a first output switch (B5 switch) 3217. However, the first integration control switch 3205 and the first output switch 3217 are connected in series on the first + side path, and the first reset switch 3209 and the first integration capacitor 3213 are respectively the first integration control switch 3205. And the first output switch 3217 and the GND (first reference voltage). Note that the positions of the first reset switch 3209 and the first integrating capacitor 3213 may be interchanged.

第2+側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、第2積分制御スイッチ(第B6スイッチ)3204と、第2リセットスイッチ(第B7スイッチ)3208と、第2積分キャパシタ(第2キャパシタ)3212と、第2出力スイッチ(第B8スイッチ)3216とを備えている。ただし、第2積分制御スイッチ3204と、第2出力スイッチ3216とは、第2+側パス上に直列に接続され、第2リセットスイッチ3208と第2積分キャパシタ3212とはそれぞれ、第2積分制御スイッチ3204と第2出力スイッチ3216との間と、GND(第2基準電圧)との間に接続されている。なお、第2リセットスイッチ3208と、第2積分キャパシタ3212とは、位置が入れ替わってもよい。   The second + side path includes, in order from the input side to the output side, a second integration control switch (B6 switch) 3204, a second reset switch (B7 switch) 3208, and a second integration capacitor (second capacitor). 3212 and a second output switch (B8 switch) 3216. However, the second integration control switch 3204 and the second output switch 3216 are connected in series on the 2+ side path, and the second reset switch 3208 and the second integration capacitor 3212 are respectively connected to the second integration control switch 3204. And the second output switch 3216 and between GND (second reference voltage). Note that the positions of the second reset switch 3208 and the second integration capacitor 3212 may be interchanged.

第1−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、第1積分制御スイッチ(第B9スイッチ)3206と、第1リセットスイッチ(第B10スイッチ)3210と、第1積分キャパシタ(第3キャパシタ)3214と、第1出力スイッチ(第B11スイッチ)3218とを備えている。ただし、第1積分制御スイッチ3206と、第1出力スイッチ3218とは、第1−側パス上に直列に接続され、第1リセットスイッチ3210と第1積分キャパシタ3214とはそれぞれ、第1積分制御スイッチ3206と第1出力スイッチ3218との間と、GND(第3基準電圧)との間に接続されている。なお、第1リセットスイッチ3210と、第1積分キャパシタ3214とは、位置が入れ替わってもよい。   The first-side path includes, in order from the input side to the output side, a first integration control switch (B9 switch) 3206, a first reset switch (B10 switch) 3210, and a first integration capacitor (third capacitor). ) 3214 and a first output switch (B11 switch) 3218. However, the first integration control switch 3206 and the first output switch 3218 are connected in series on the first-side path, and the first reset switch 3210 and the first integration capacitor 3214 are each a first integration control switch. It is connected between 3206 and the first output switch 3218 and between GND (third reference voltage). Note that the positions of the first reset switch 3210 and the first integration capacitor 3214 may be interchanged.

第2−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、第2積分制御スイッチ(第B12スイッチ)3207と、第2リセットスイッチ(第B13スイッチ)3211と、第2積分キャパシタ(第4キャパシタ)3215と、第2出力スイッチ(第B14スイッチ)3219とを備えている。ただし、第2積分制御スイッチ3207と、第2出力スイッチ3219とは、第2−側パス上に直列に接続され、第2リセットスイッチ3211と第2積分キャパシタ3215とはそれぞれ、第2積分制御スイッチ3207と第2出力スイッチ3219との間と、GND(第4基準電圧)との間に接続されている。なお、第2リセットスイッチ3219と、第2積分キャパシタ3215とは、位置が入れ替わってもよい。   The second side path includes, in order from the input side to the output side, a second integration control switch (B12 switch) 3207, a second reset switch (B13 switch) 3211, and a second integration capacitor (fourth capacitor). ) 3215 and a second output switch (B14th switch) 3219. However, the second integration control switch 3207 and the second output switch 3219 are connected in series on the second-side path, and the second reset switch 3211 and the second integration capacitor 3215 are each a second integration control switch. It is connected between 3207 and the second output switch 3219 and between GND (fourth reference voltage). Note that the positions of the second reset switch 3219 and the second integration capacitor 3215 may be interchanged.

第1出力スイッチ3217及び第2出力スイッチ3216がオン状態になると、第1積分キャパシタ3213及び第2積分キャパシタ3216が+出力端子3220に接続される。同じように、第1出力スイッチ3218及び第2出力スイッチ3219がオン状態になると、第1積分キャパシタ3214及び第2積分キャパシタ3215が−出力端子3221に接続される。出力信号は+出力端子3220と−出力端子3221の電圧差(差動信号)として出力される。   When the first output switch 3217 and the second output switch 3216 are turned on, the first integration capacitor 3213 and the second integration capacitor 3216 are connected to the + output terminal 3220. Similarly, when the first output switch 3218 and the second output switch 3219 are turned on, the first integration capacitor 3214 and the second integration capacitor 3215 are connected to the − output terminal 3221. The output signal is output as a voltage difference (differential signal) between the + output terminal 3220 and the − output terminal 3221.

図13に、本実施の形態の制御信号のタイミング図の一例を示す。   FIG. 13 shows an example of a timing diagram of the control signal of this embodiment.

なお、本実施の形態では、以下の信号LOを第1矩形信号、信号nLOを第2矩形信号、信号enable1を第B1デジタル信号、信号enable2を第B2デジタル信号、信号outを第B3デジタル信号、信号resetを第B4デジタル信号とする。   In this embodiment, the following signal LO is a first rectangular signal, signal nLO is a second rectangular signal, signal enable1 is a B1 digital signal, signal enable2 is a B2 digital signal, signal out is a B3 digital signal, Let signal reset be the B4th digital signal.

実施の形態1と異なるのは、一つの電荷サブサンプリング回路に2つの信号enable1及びenable2があることである。信号LOは入力スイッチ3202を制御し、信号nLOは入力スイッチ3203を制御する。信号enable1は第1積分制御スイッチ3205・3206を制御し、信号enable2は第2積分制御スイッチ3204・3207を制御する。信号enable1と信号enable2とは同時に1にならないようにし、第1積分キャパシタ3213・3214と第2積分キャパシタ3212・3215とを異なる値に設定すれば、FIRの係数を3値に切り替えることができる。第1積分キャパシタ3213・3214の容量をCi、第2積分キャパシタ3212・3215の容量をCi/kに設定すると、FIRの係数が0、1、及びkの中から選べる。この場合、FIRフィルタによるフィルタリング処理において、各項に、1か0かkかの複数ウェイトから選択したウェイトによるウェイティングを施すことになる。   The difference from the first embodiment is that there are two signals enable1 and enable2 in one charge sub-sampling circuit. The signal LO controls the input switch 3202, and the signal nLO controls the input switch 3203. The signal enable1 controls the first integration control switches 3205 and 3206, and the signal enable2 controls the second integration control switches 3204 and 3207. If the signal enable1 and the signal enable2 are not simultaneously set to 1 and the first integration capacitors 3213 and 3214 and the second integration capacitors 3212 and 3215 are set to different values, the FIR coefficient can be switched to three values. When the capacitance of the first integration capacitors 3213 and 3214 is set to Ci and the capacitance of the second integration capacitors 3212 and 3215 is set to Ci / k, the FIR coefficient can be selected from 0, 1, and k. In this case, in the filtering process by the FIR filter, each term is weighted by a weight selected from a plurality of weights of 1 or 0 or k.

この他、信号resetは第1リセットスイッチ3209・3210及び第2リセットスイッチ3208・3211を制御し、信号outは第1出力スイッチ3217・3218及び第2出力スイッチ3216・3219を制御する。そして以上の信号が3つの電荷サブサンプリング回路のそれぞれに応じて設けられており、a、b、cで区別される。   In addition, the signal reset controls the first reset switches 3209 and 3210 and the second reset switches 3208 and 3211, and the signal out controls the first output switches 3217 and 3218 and the second output switches 3216 and 3219. The above signals are provided for each of the three charge sub-sampling circuits, and are distinguished by a, b, and c.

本実施の形態によれば、使えるFIRフィルタの係数が増えるため、アプリケーションのための適切なFIRフィルタを実現しやすい。   According to the present embodiment, since the coefficients of usable FIR filters increase, it is easy to realize an appropriate FIR filter for an application.

また、積分キャパシタの個数を増加させたことより、実現できる係数の値を増加させることが可能である。   Further, by increasing the number of integrating capacitors, it is possible to increase the value of the coefficient that can be realized.

また、実施の形態2のようにgm段を一つだけ使用することも可能である。
〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図14及び図15を用いて説明すれば、以下の通りである。なお、前記実施の形態1ないし3と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
Further, only one gm stage can be used as in the second embodiment.
[Embodiment 4]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as the said Embodiment 1 thru | or 3, and the description is abbreviate | omitted.

図14に、本実施の形態に係る電荷サブサンプリングミキサーの構成の一部を示す。この電荷サブサンプリングミキサーは、gm段4201及び電荷サブサンプリング回路42を、実施の形態1の図5の構成のように3つ並列に接続した状態で備えている。3つのgm段4201で電流生成回路(電流源)が構成されている。その他、タイミング発生ブロック(制御回路)として、図2のタイミング発生ブロック11と類似のものを備えている。   FIG. 14 shows a part of the configuration of the charge sub-sampling mixer according to the present embodiment. This charge subsampling mixer includes three gm stages 4201 and a charge subsampling circuit 42 connected in parallel as in the configuration of FIG. 5 of the first embodiment. The three gm stages 4201 constitute a current generation circuit (current source). In addition, a timing generation block (control circuit) similar to the timing generation block 11 of FIG. 2 is provided.

gm段4201は入力信号(RF)の電圧に比例する電流を生成する。電荷サブサンプリング回路42は、入力スイッチ(第C1スイッチ)4202及び入力スイッチ(第C2スイッチ)4203と、入力スイッチ4202を介してgm段4201の出力と接続される第1+側パス及び第2−側パスと、入力スイッチ4203を介してgm段4201の出力と接続される第1−側パス及び第2+側パスとを備えている。   The gm stage 4201 generates a current proportional to the voltage of the input signal (RF). The charge sub-sampling circuit 42 includes an input switch (first C1 switch) 4202 and an input switch (second C2 switch) 4203, and a first + side path and a second side connected to the output of the gm stage 4201 through the input switch 4202. And a first side path and a second side path connected to the output of the gm stage 4201 through the input switch 4203.

第1+側パスは、入力スイッチ4202と+出力端子4212との間に、入力側から出力側へ向かって順に、第1積分制御スイッチ(第C3スイッチ)4204と、リセットスイッチ(第C4スイッチ)4206と、積分キャパシタ(第1キャパシタ)4208と、出力スイッチ(第C5スイッチ)4210とを備えている。ただし、第1積分制御スイッチ4204と、出力スイッチ4210とは第1+側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ4206と積分キャパシタ4208とはそれぞれ、第1積分制御スイッチ4202と出力スイッチ4210との間と、GND(第1基準電圧)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ4206と、積分キャパシタ4208とは、位置が入れ替わってもよい。   The first + side path includes a first integration control switch (C3 switch) 4204 and a reset switch (C4 switch) 4206 between the input switch 4202 and the + output terminal 4212 in order from the input side to the output side. And an integration capacitor (first capacitor) 4208 and an output switch (C5th switch) 4210. However, the first integration control switch 4204 and the output switch 4210 are connected in series on the first + side path, and the reset switch 4206 and the integration capacitor 4208 are respectively between the first integration control switch 4202 and the output switch 4210. And GND (first reference voltage). Note that the positions of the reset switch 4206 and the integrating capacitor 4208 may be interchanged.

第1−側パスは、入力スイッチ4203と−出力端子4213との間に、入力側から出力側へ向かって順に、第1積分制御スイッチ(第C6スイッチ)4205と、リセットスイッチ(第C7スイッチ)4207と、積分キャパシタ(第2キャパシタ)4209と、出力スイッチ(第C8スイッチ)4211とを備えている。ただし、第1積分制御スイッチ4205と、出力スイッチ4211とは第1−側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ4207と積分キャパシタ4209とはそれぞれ、第1積分制御スイッチ4205と出力スイッチ4211との間と、GND(第2基準電圧)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ4207と、積分キャパシタ4209とは、位置が入れ替わってもよい。   In the first-side path, a first integration control switch (C6th switch) 4205 and a reset switch (C7th switch) are arranged in order from the input side to the output side between the input switch 4203 and the -output terminal 4213. 4207, an integration capacitor (second capacitor) 4209, and an output switch (C8 switch) 4211. However, the first integration control switch 4205 and the output switch 4211 are connected in series on the first-side path, and the reset switch 4207 and the integration capacitor 4209 are respectively connected to the first integration control switch 4205 and the output switch 4211. And GND (second reference voltage). Note that the positions of the reset switch 4207 and the integrating capacitor 4209 may be interchanged.

第2+側パスは、入力スイッチ4203と+出力端子4212との間に、入力側から出力側へ向かって順に、第2積分制御スイッチ(第C10スイッチ)4215と、リセットスイッチ4206と、積分キャパシタ4208と、出力スイッチ4210とを備えている。リセットスイッチ4206と、積分キャパシタ4208と、出力スイッチ4210とは、第1+側パスと共有されている。第2積分制御スイッチ4215と、出力スイッチ4210とは、第2+側パス上に直列に接続されている。   In the second + side path, a second integration control switch (C10 switch) 4215, a reset switch 4206, and an integration capacitor 4208 are arranged between the input switch 4203 and the + output terminal 4212 in order from the input side to the output side. And an output switch 4210. The reset switch 4206, the integrating capacitor 4208, and the output switch 4210 are shared with the first + side path. The second integration control switch 4215 and the output switch 4210 are connected in series on the 2+ side path.

第2−側パスは、入力スイッチ4202と−出力端子4212との間に、入力側から出力側へ向かって順に、第2積分制御スイッチ(第C9スイッチ)4214と、リセットスイッチ4207と、積分キャパシタ4209と、出力スイッチ4211とを備えている。第2積分制御スイッチ4214と、リセットスイッチ4207と、積分キャパシタ4209と、出力スイッチ4211とは、第1−側パスと共有されている。第2積分制御スイッチ4214と、出力スイッチ4211とは、第2−側パス上に直列に接続されている。   In the second-side path, a second integration control switch (C9 switch) 4214, a reset switch 4207, and an integration capacitor are arranged between the input switch 4202 and the -output terminal 4212 in order from the input side to the output side. 4209 and an output switch 4211 are provided. The second integration control switch 4214, the reset switch 4207, the integration capacitor 4209, and the output switch 4211 are shared with the first-side path. The second integration control switch 4214 and the output switch 4211 are connected in series on the second side path.

なお、積分キャパシタ4208・4209の容量をCiとする。   Note that the capacitance of the integrating capacitors 4208 and 4209 is Ci.

出力スイッチ4210がオン状態になると、積分キャパシタ4208が+出力端子4212に接続される。同じように、出力スイッチ4211がオン状態になると、積分キャパシタ4209が−出力端子4213に接続される。出力信号は+出力端子4212と−出力端子4213の電圧差(差動信号)として出力される。   When the output switch 4210 is turned on, the integration capacitor 4208 is connected to the + output terminal 4212. Similarly, when the output switch 4211 is turned on, the integration capacitor 4209 is connected to the negative output terminal 4213. The output signal is output as a voltage difference (differential signal) between the + output terminal 4212 and the − output terminal 4213.

図15は本実施の形態における制御信号のタイミング図の一例である。   FIG. 15 is an example of a timing diagram of a control signal in this embodiment.

なお、本実施の形態では、以下の信号LOを第1矩形信号、信号nLOを第2矩形信号、信号enable+を第C1デジタル信号、信号enable−を第C2デジタル信号、信号outを第C3デジタル信号、信号resetを第C4デジタル信号とする。   In this embodiment, the following signal LO is the first rectangular signal, signal nLO is the second rectangular signal, signal enable + is the C1 digital signal, signal enable− is the C2 digital signal, and signal out is the C3 digital signal. , Signal reset is the C4th digital signal.

実施の形態1と異なるのは、一つの電荷サブサンプリング回路に2つの信号enable+及びenable−があることである。信号enable+と信号enable−とは同時に1にならないようにする。信号enable+を1にすると、第1積分制御スイッチ4204・4205がオン状態になって、FIRフィルタの係数が+1となる。逆に、信号enable−を1にすると、第2積分制御スイッチ4214・4215がオン状態になって、FIRフィルタの係数が−1となる。また、両方を0にすると、FIRフィルタの係数が0となって、全部合わせて3つのFIRフィルタ係数が作れる。   The difference from the first embodiment is that there are two signals enable + and enable− in one charge sub-sampling circuit. The signal enable + and the signal enable− are not set to 1 simultaneously. When the signal enable + is set to 1, the first integration control switches 4204 and 4205 are turned on, and the coefficient of the FIR filter becomes +1. Conversely, when the signal enable- is set to 1, the second integration control switches 4214 and 4215 are turned on, and the coefficient of the FIR filter becomes -1. If both are set to 0, the coefficients of the FIR filter become 0, and a total of 3 FIR filter coefficients can be created.

本実施の形態によれば、使えるFIRフィルタの係数が増えるため、アプリケーションのための適切なFIRフィルタを実現できる。   According to the present embodiment, since the coefficients of usable FIR filters increase, an appropriate FIR filter for an application can be realized.

また、実施の形態2のようにgm段を一つだけ使用することも可能である。   Further, only one gm stage can be used as in the second embodiment.

また、実施の形態3と本実施の形態とを合わせることも可能である。
〔実施の形態5〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図16及び図17を用いて説明すれば、以下の通りである。なお、前記実施の形態1ないし4と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
It is also possible to combine Embodiment 3 with this embodiment.
[Embodiment 5]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as the said Embodiment 1 thru | or 4, and the description is abbreviate | omitted.

図16に、本実施の形態に係る電荷サブサンプリングミキサーの構成の一部を示す。この電荷サブサンプリングミキサーは、gm段5201及び電荷サブサンプリング回路52を、実施の形態1の図5の構成のように3つ並列に接続した状態で備えている。3つのgm段5201で電流生成回路(電流源)が構成されている。その他、タイミング発生ブロック(制御回路)として、図2のタイミング発生ブロック11と類似のものを備えている。   FIG. 16 shows a part of the configuration of the charge sub-sampling mixer according to the present embodiment. This charge sub-sampling mixer includes three gm stages 5201 and charge sub-sampling circuits 52 connected in parallel as shown in FIG. 5 of the first embodiment. The three gm stages 5201 constitute a current generation circuit (current source). In addition, a timing generation block (control circuit) similar to the timing generation block 11 of FIG. 2 is provided.

gm段5201は入力信号(RF)の電圧に比例する電流を生成する。電荷サブサンプリング回路52は、+側パスと−側パスとを備えている。   The gm stage 5201 generates a current proportional to the voltage of the input signal (RF). The charge sub-sampling circuit 52 includes a + side path and a − side path.

+側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、入力スイッチ(第D1スイッチ)5202と、積分制御スイッチ(第D2スイッチ)5204と、リセットスイッチ(第D3スイッチ)5206と、積分キャパシタ(第1キャパシタ)5208と、出力スイッチ(第D4スイッチ)5210とを備えている。ただし、入力スイッチ5202と、積分制御スイッチ5204と、出力スイッチ5210とは+側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ5206と積分キャパシタ5208とはそれぞれ、積分制御スイッチ5204と出力スイッチ5210との間と、GND(第1基準電圧)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ5206と、積分キャパシタ5208とは、位置が入れ替わってもよい。   In the + side path, in order from the input side to the output side, an input switch (D1 switch) 5202, an integration control switch (D2 switch) 5204, a reset switch (D3 switch) 5206, and an integration capacitor (first switch). 1 capacitor) 5208 and an output switch (D4 switch) 5210. However, the input switch 5202, the integration control switch 5204, and the output switch 5210 are connected in series on the + side path, and the reset switch 5206 and the integration capacitor 5208 are respectively connected between the integration control switch 5204 and the output switch 5210. And GND (first reference voltage). Note that the positions of the reset switch 5206 and the integrating capacitor 5208 may be interchanged.

−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、入力スイッチ(第D5スイッチ)5203と、積分制御スイッチ(第D6スイッチ)5205と、リセットスイッチ(第D7スイッチ)5207と、積分キャパシタ(第2キャパシタ)5209と、出力スイッチ(第D8スイッチ)5211とを備えている。ただし、入力スイッチ5203と、積分制御スイッチ5205と、出力スイッチ5211とは−側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ5207と積分キャパシタ5209とはそれぞれ、積分制御スイッチ5205と出力スイッチ5211との間と、GND(第2基準電圧)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ5207と、積分キャパシタ5209とは、位置が入れ替わってもよい。   The negative side path includes, in order from the input side to the output side, an input switch (D5 switch) 5203, an integration control switch (D6 switch) 5205, a reset switch (D7 switch) 5207, and an integration capacitor (first switch). 2 capacitor) 5209 and an output switch (D8 switch) 5211. However, the input switch 5203, the integration control switch 5205, and the output switch 5211 are connected in series on the negative side path, and the reset switch 5207 and the integration capacitor 5209 are respectively connected between the integration control switch 5205 and the output switch 5211. And GND (second reference voltage). Note that the positions of the reset switch 5207 and the integrating capacitor 5209 may be interchanged.

なお、積分キャパシタ5208・5209の容量をCiとする。   Note that the capacitance of the integrating capacitors 5208 and 5209 is Ci.

出力スイッチ5210がオン状態になると、積分キャパシタ5208が+出力端子5212に接続される。同じように、出力スイッチ5211がオン状態になると、積分キャパシタ5209が−出力端子5213に接続される。出力信号は+出力端子5212と−出力端子5213の電圧差(差動信号)として出力される。   When the output switch 5210 is turned on, the integration capacitor 5208 is connected to the + output terminal 5212. Similarly, when the output switch 5211 is turned on, the integrating capacitor 5209 is connected to the negative output terminal 5213. The output signal is output as a voltage difference (differential signal) between the + output terminal 5212 and the − output terminal 5213.

上記電荷サブサンプリング回路52は、図2に示した電荷サブサンプリング回路12と同じ構成であり、異なるのは積分制御スイッチ5204と積分制御スイッチ5205との制御信号を分けることである。それについて以下に説明する。   The charge sub-sampling circuit 52 has the same configuration as that of the charge sub-sampling circuit 12 shown in FIG. 2, and is different in that the control signals for the integration control switch 5204 and the integration control switch 5205 are separated. This will be described below.

本実施の形態の制御信号のタイミング図の一例を図17に示す。   An example of a timing diagram of the control signal of this embodiment is shown in FIG.

なお、本実施の形態では、以下の信号LOを第1矩形信号、信号nLOを第2矩形信号、信号enable1を第D1デジタル信号、信号enable2を第D2デジタル信号、信号outを第D3デジタル信号、信号resetを第D4デジタル信号とする。   In this embodiment, the following signal LO is the first rectangular signal, signal nLO is the second rectangular signal, signal enable1 is the first D1 digital signal, signal enable2 is the second D2 digital signal, signal out is the D3 digital signal, Let signal reset be the D4th digital signal.

実施の形態1と異なるのは、一つの電荷サブサンプリング回路に2つの信号enable1及びenable2があることである。各信号enableの最小1期間をTsと設定する。信号LOが1のときの信号enable1の値から、FIRフィルタの奇数係数(a,aなど)が決まる。信号nLOが1のときの信号enable2の値から、FIRフィルタの偶数係数(a,aなど)が決まる。 The difference from the first embodiment is that there are two signals enable1 and enable2 in one charge sub-sampling circuit. A minimum one period of each signal enable is set as Ts. The odd coefficient (a 1 , a 3 etc.) of the FIR filter is determined from the value of the signal enable 1 when the signal LO is 1. The even coefficient (a 0 , a 2 etc.) of the FIR filter is determined from the value of the signal enable2 when the signal nLO is 1.

本実施の形態によれば、実施の形態1と同じFIRフィルタを実現できる。また、信号enable1・enable2の最小期間を実施の形態1ないし4の2倍(=2×Ts/2)というように長くしたことより、信号の最小期間と信号の立ち上がり(立ち下り)期間との比が大きくなるため、積分キャパシタへの充電誤差が小さくなり、電荷サブサンプリング回路の実現が容易になる。   According to the present embodiment, the same FIR filter as in the first embodiment can be realized. Further, since the minimum period of the signals enable1 and enable2 is set to be twice as long as the first to fourth embodiments (= 2 × Ts / 2), the minimum period of the signal and the rising (falling) period of the signal are reduced. Since the ratio increases, the charging error to the integrating capacitor is reduced, and the charge subsampling circuit can be easily realized.

また、実施の形態2のようにgm段を一つだけ使用することも可能である。
〔実施の形態6〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図18及び図19を用いて説明すれば、以下の通りである。なお、前記実施の形態1ないし5と同じ機能を有する構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。
Further, only one gm stage can be used as in the second embodiment.
[Embodiment 6]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component which has the same function as the said Embodiment 1 thru | or 5, and the description is abbreviate | omitted.

図18に、本実施の形態に係る電荷サブサンプリングミキサーの構成の一部を示す。この電荷サブサンプリングミキサーは、gm段6201及び電荷サブサンプリング回路62を、実施の形態1の図5の構成のように3つ並列に接続した状態で備えている。3つのgm段6201で電流生成回路(電流源)が構成されている。その他、タイミング発生ブロック(制御回路)として、図2のタイミング発生ブロック11と類似のものを備えている。   FIG. 18 shows a part of the configuration of the charge sub-sampling mixer according to the present embodiment. This charge sub-sampling mixer includes three gm stages 6201 and charge sub-sampling circuits 62 connected in parallel as shown in FIG. 5 of the first embodiment. The three gm stages 6201 constitute a current generation circuit (current source). In addition, a timing generation block (control circuit) similar to the timing generation block 11 of FIG. 2 is provided.

gm段6201は入力信号(RF)の電圧に比例する電流を生成する。電荷サブサンプリング回路62は、+側パスと−側パスとを備えている。   The gm stage 6201 generates a current proportional to the voltage of the input signal (RF). The charge sub-sampling circuit 62 includes a + side path and a − side path.

+側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、積分制御スイッチ(第E1スイッチ)6204と、リセットスイッチ(第E2スイッチ)6206と、積分キャパシタ(第1キャパシタ)6208と、出力スイッチ(第E3スイッチ)6210とを備えている。ただし、積分制御スイッチ6204と、出力スイッチ6210とは+側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ6206と積分キャパシタ6208とはそれぞれ、積分制御スイッチ6204と出力スイッチ6210との間と、GND(第1基準電圧)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ6206と、積分キャパシタ6208とは、位置が入れ替わってもよい。   The + side path includes, in order from the input side to the output side, an integration control switch (E1 switch) 6204, a reset switch (E2 switch) 6206, an integration capacitor (first capacitor) 6208, and an output switch (first switch). E3 switch) 6210. However, the integration control switch 6204 and the output switch 6210 are connected in series on the + side path, and the reset switch 6206 and the integration capacitor 6208 are respectively connected between the integration control switch 6204 and the output switch 6210, and GND (first 1 reference voltage). Note that the positions of the reset switch 6206 and the integrating capacitor 6208 may be interchanged.

−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に、積分制御スイッチ(第E4スイッチ)6205と、リセットスイッチ(第E5スイッチ)6207と、積分キャパシタ(第2キャパシタ)6209と、出力スイッチ(第E6スイッチ)6211とを備えている。ただし、積分制御スイッチ6205と、出力スイッチ6211とは−側パス上に直列に接続され、リセットスイッチ6207と積分キャパシタ6209とはそれぞれ、積分制御スイッチ6205と出力スイッチ6211との間と、GND(第2基準電圧)との間に接続されている。なお、リセットスイッチ6207と、積分キャパシタ6209とは、位置が入れ替わってもよい。   The negative side path includes, in order from the input side to the output side, an integration control switch (E4 switch) 6205, a reset switch (E5 switch) 6207, an integration capacitor (second capacitor) 6209, and an output switch (second switch). E6 switch) 6211. However, the integration control switch 6205 and the output switch 6211 are connected in series on the negative side path, and the reset switch 6207 and the integration capacitor 6209 are respectively connected between the integration control switch 6205 and the output switch 6211 and the GND (first 2 reference voltage). Note that the positions of the reset switch 6207 and the integrating capacitor 6209 may be interchanged.

なお、積分キャパシタ6208・6209の容量をCiとする。   Note that the capacitance of the integrating capacitors 6208 and 6209 is Ci.

出力スイッチ6210がオン状態になると、積分キャパシタ6208が+出力端子6212に接続される。同じように、出力スイッチ6211がオン状態になると、積分キャパシタ6209が−出力端子6213に接続される。出力信号は+出力端子6212と−出力端子6213の電圧差(差動信号)として出力される。   When the output switch 6210 is turned on, the integration capacitor 6208 is connected to the + output terminal 6212. Similarly, when the output switch 6211 is turned on, the integrating capacitor 6209 is connected to the negative output terminal 6213. The output signal is output as a voltage difference (differential signal) between the + output terminal 6212 and the − output terminal 6213.

本実施の形態における制御信号のタイミング図の一例を図19に示す。   FIG. 19 shows an example of a timing diagram of control signals in this embodiment.

なお、本実施の形態では、以下の信号enable1を第E1デジタル信号、信号enable2を第E2デジタル信号、信号outを第E3デジタル信号、信号resetを第E4デジタル信号とする。   In the present embodiment, the following signal enable1 is an E1 digital signal, signal enable2 is an E2 digital signal, signal out is an E3 digital signal, and signal reset is an E4 digital signal.

実施の形態1と異なるのは、信号LO・nLOがなく(すなわちタイミング発生ブロックは前記第1の信号グループを発生せず)、かつ、一つの電荷サブサンプリング回路に2つの信号enable1及びenable2があることである。   The difference from the first embodiment is that there is no signal LO / nLO (that is, the timing generation block does not generate the first signal group), and there are two signals enable1 and enable2 in one charge sub-sampling circuit. That is.

実施の形態1と本実施の形態とで同じFIRフィルタを実現するとき、次の関係がある。
enable1 = LO AND enable
enable2 = nLO AND enable
この式で左の方は本実施の形態の信号、右の方は実施の形態1の信号である。つまり、本実施の形態では、実施の形態1の入力スイッチ1202と積分制御スイッチ1204とを組み合わせ、また、入力スイッチ1203と積分制御スイッチ1205とを組み合わせている。スイッチを組み合わせることより、電荷サブサンプリング回路62をgm段6201の出力に接続するスイッチが積分制御スイッチ6204・6205のみとなる。従って、スイッチの数が減少し、スイッチの寄生容量及び抵抗が小さくなるとともに、回路面積を小さくすることができる。
〔実施の形態7〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図20を用いて説明すれば、以下の通りである。
When the same FIR filter is realized in the first embodiment and the present embodiment, there is the following relationship.
enable1 = LO AND enable
enable2 = nLO AND enable
In this equation, the left is the signal of the present embodiment, and the right is the signal of the first embodiment. That is, in this embodiment, the input switch 1202 and the integration control switch 1204 of Embodiment 1 are combined, and the input switch 1203 and the integration control switch 1205 are combined. By combining the switches, the integration control switches 6204 and 6205 are the only switches that connect the charge sub-sampling circuit 62 to the output of the gm stage 6201. Therefore, the number of switches is reduced, the parasitic capacitance and resistance of the switches are reduced, and the circuit area can be reduced.
[Embodiment 7]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG.

図20は、前記実施の形態1ないし6で説明した電荷サブサンプリングミキサーを用いて作られるテレビチューナの構成例のブロック図である。図20のチューナ70は、アンテナ71と、RFフロントエンド77内でアンテナ71より受信された信号を増幅するLNA72(Low Noise Amplifier)と、RFフロントエンド77内で妨害信号を減衰するRFバンドパスフィルタ73と、本発明による電荷サブサンプリングミキサー(例えば電荷サブサンプリングミキサー1とする)と、アナログベースバンド信号処理部78内のローパスフィルタ74と、アナログベースバンド信号処理部78内でアナログ信号をデジタル信号に変換するADC75と、デジタル信号を処理するDSP(Digital Signal Processor)またはマイクロプロセッサ76とから構成される。また、DSPまたはマイクロプロセッサ76から電荷サブサンプリングミキサー1へ出力をフィードバックすることより、電荷サブサンプリングミキサー1の周波数、タイミングパターンなどを、受信した信号に対して制御することが可能である。   FIG. 20 is a block diagram of a configuration example of a television tuner manufactured using the charge sub-sampling mixer described in the first to sixth embodiments. 20 includes an antenna 71, an LNA 72 (Low Noise Amplifier) that amplifies a signal received from the antenna 71 in the RF front end 77, and an RF bandpass filter that attenuates an interference signal in the RF front end 77. 73, a charge subsampling mixer (for example, charge subsampling mixer 1) according to the present invention, a low pass filter 74 in the analog baseband signal processing unit 78, and an analog signal in the analog baseband signal processing unit 78 as a digital signal. It comprises an ADC 75 for converting to a digital signal, and a DSP (Digital Signal Processor) or microprocessor 76 for processing a digital signal. Further, by feeding back the output from the DSP or the microprocessor 76 to the charge sub-sampling mixer 1, the frequency, timing pattern, etc. of the charge sub-sampling mixer 1 can be controlled with respect to the received signal.

本発明は、テレビチューナなどの広帯域の信号を受信する機器に好適に使用することができる。   The present invention can be suitably used for a device that receives a broadband signal, such as a television tuner.

(a)は本発明の第1の実施形態に係る第1のミキサーの構成を示すブロック図、(b)は該ミキサーのタイミング発生ブロックが発生する信号の期間を説明する図である。(A) is a block diagram which shows the structure of the 1st mixer which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (b) is a figure explaining the period of the signal which the timing generation block of this mixer generates. (a)は本発明の第1の実施形態に係る第2のミキサーの構成を示すブロック図、(b)は該ミキサーのタイミング発生ブロックが発生する信号の期間を説明する図である。(A) is a block diagram which shows the structure of the 2nd mixer which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (b) is a figure explaining the period of the signal which the timing generation block of this mixer generates. 図1(a)及び図2(a)のミキサーが備える電荷サブサンプリング回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the electric charge subsampling circuit with which the mixer of Fig.1 (a) and Fig.2 (a) is provided. 図1(a)及び図2(a)のミキサーが備えるgm段の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the gm stage with which the mixer of Fig.1 (a) and Fig.2 (a) is equipped. 図2(a)のミキサーを電荷サブサンプリング回路の詳細構成図を用いて示す回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram showing the mixer of FIG. 2A using a detailed configuration diagram of a charge subsampling circuit. 図2(a)のミキサーの各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of each signal of the mixer of Fig.2 (a). (a)ないし(e)は、図2(a)のミキサーにより妨害信号を減衰させている状態を説明するスペクトル図及びFIRフィルタのゲイン特性図である。(A) thru | or (e) are the spectrum figure explaining the state which attenuate | damps an interference signal with the mixer of Fig.2 (a), and the gain characteristic figure of a FIR filter. (a)は図2(a)のミキサーにより得られる信号のゲイン特性を示す図、(b)は従来のミキサーにより得られる信号のゲイン特性を示す図である。(A) is a figure which shows the gain characteristic of the signal obtained by the mixer of Fig.2 (a), (b) is a figure which shows the gain characteristic of the signal obtained by the conventional mixer. 入力信号が差動信号である場合のミキサーの構成の一部を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows a part of structure of a mixer in case an input signal is a differential signal. (a)は本発明の第2の実施形態に係るミキサーの構成を示すブロック図、(b)は該ミキサーのタイミング発生ブロックが発生する信号の期間を説明する図である。(A) is a block diagram which shows the structure of the mixer which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a figure explaining the period of the signal which the timing generation block of this mixer generates. 図10のミキサーを電荷サブサンプリング回路の詳細構成図を用いて示す回路ブロック図である。FIG. 11 is a circuit block diagram illustrating the mixer of FIG. 10 using a detailed configuration diagram of a charge subsampling circuit. 本発明の第3の実施形態に係るミキサーが備える電荷サブサンプリング回路の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the electric charge subsampling circuit with which the mixer which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is provided. 図12のミキサーの各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of each signal of the mixer of FIG. 本発明の第3の実施形態に係るミキサーが備える電荷サブサンプリング回路の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the electric charge subsampling circuit with which the mixer which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is provided. 図14のミキサーの各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of each signal of the mixer of FIG. 本発明の第4の実施形態に係るミキサーが備える電荷サブサンプリング回路の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the electric charge subsampling circuit with which the mixer which concerns on the 4th Embodiment of this invention is provided. 図16のミキサーの各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of each signal of the mixer of FIG. 本発明の第5の実施形態に係るミキサーが備える電荷サブサンプリング回路の構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the electric charge subsampling circuit with which the mixer which concerns on the 5th Embodiment of this invention is provided. 図18のミキサーの各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of each signal of the mixer of FIG. 第1〜第5の実施形態のミキサーを備えたチューナの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tuner provided with the mixer of 1st-5th embodiment. 従来技術を示すものであり、ミキサーの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows a prior art and shows the structure of a mixer. 図21のミキサーの各信号のタイミングを説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the timing of each signal of the mixer of FIG. 図21のミキサーの電荷蓄積の様子を説明するタイミングチャートである。It is a timing chart explaining the mode of electric charge accumulation of the mixer of FIG. 図22の信号LOの基本波形を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the basic waveform of signal LO of FIG. (a)ないし(e)は、図21のミキサーによりノイズを減衰させている状態を説明するスペクトル図及びFIRフィルタのゲイン特性図である。(A) thru | or (e) are the spectrum figure explaining the state which attenuates the noise with the mixer of FIG. 21, and the gain characteristic figure of a FIR filter. (a)ないし(e)は、図21のミキサーでは妨害信号を十分に減衰させることができない状態を説明するスペクトル図及びFIRフィルタのゲイン特性図である。(A) thru | or (e) are the spectrum figure explaining the state which cannot fully attenuate an interference signal with the mixer of FIG. 21, and the gain characteristic figure of a FIR filter.

符号の説明Explanation of symbols

1、5 ミキサー
8、15,25
電流生成回路(電流源)
7、12、13、14、22、23、24、32、42、52、62、152
電荷サブサンプリング回路
151、1201、1301、1401、2501、3201、4201、5201、6201
トランスコンダクタンス段
1, 5 Mixer 8, 15, 25
Current generation circuit (current source)
7, 12, 13, 14, 22, 23, 24, 32, 42, 52, 62, 152
Charge sub-sampling circuit 151, 1201, 1301, 1401, 2501, 3201, 4201, 5201, 6201
Transconductance stage

Claims (13)

キャリアがベースバンド信号によって変調されてなる信号を入力信号とし、前記入力信号から前記ベースバンド信号を復調するミキサーであって、
前記入力信号の電圧に比例して電流を発生する電流源と、前記電流源により発生した電流を入力とする電荷サブサンプング回路と、前記電荷サブサンプング回路による前記電流のサンプリングを制御する信号を発生する制御回路とを備え、
前記電荷サブサンプリング回路が、前記制御回路による前記サンプリングの制御で、前記入力信号から前記キャリアの周波数のN倍(Nは1より大きい整数)低い帯域に離散時間信号を生成し、前記離散時間信号の生成に伴い、前記電流を形成する電荷の積分処理で実現するFIRフィルタによりフィルタリング処理を行うミキサーにおいて、
前記電荷サブサンプング回路は、
前記制御回路による制御に基づいて、前記サンプリングを前記キャリアの周波数と等しいサンプリング周波数で行うための回路と、前記電荷を蓄積する積分処理のための回路と、蓄積された前記電荷を前記電荷サブサンプリング回路の外部へ出力する出力処理のための回路と、前記電荷サブサンプリング回路の内部に蓄積された前記電荷を除去するリセット処理のための回路とを備え、
前記積分処理において、前記FIRフィルタの伝達関数の各項に、複数ウェイトから選択したウェイトによるウェイティングを施すものであり、
前記ウェイトの選択は、前記積分処理を制御する信号の1と0との系列のパターンを選択するものであることを特徴とするミキサー。
A mixer that demodulates the baseband signal from the input signal using a signal obtained by modulating a carrier with a baseband signal as an input signal,
A current source for generating a current proportional to the voltage of the input signal, a charge Sabusanpu-ring circuit which receives the current generated by said current source, a signal for controlling the sampling of the current by the charge Sabusanpu-ring circuit And a control circuit for generating
The charge sub-sampling circuit generates a discrete-time signal in a band lower than N times (N is an integer greater than 1) the frequency of the carrier from the input signal under the control of the sampling by the control circuit, and the discrete-time signal In the mixer that performs the filtering process by the FIR filter realized by the integration process of the charges forming the current,
The charge Sabusanpu-ring circuit,
Based on control by the control circuit, a circuit for performing the sampling at a sampling frequency equal to the frequency of the carrier, a circuit for integration processing for accumulating the charge, and the accumulated charge in the charge sub-sampling A circuit for output processing to be output to the outside of the circuit, and a circuit for reset processing for removing the charge accumulated in the charge sub-sampling circuit,
In the integration process, each term of the transfer function of the FIR filter is weighted by a weight selected from a plurality of weights ,
The mixer is characterized in that the selection of the weight selects a pattern of a sequence of 1s and 0s of a signal for controlling the integration process.
前記電流源は、一つの前記入力信号に対して前記電荷サブサンプリング回路の個数だけ前記電流の出力を有し、各前記出力が別々の前記電荷サブサンプリング回路の入力に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のミキサー。   The current source has outputs of the current corresponding to the number of the charge sub-sampling circuits for one input signal, and each of the outputs is connected to an input of a separate charge sub-sampling circuit. The mixer according to claim 1. 前記電流源は、前記出力ごとに備えられるトランスコンダクタンス段によって前記電流を発生することを特徴とする請求項2に記載のミキサー。   The mixer according to claim 2, wherein the current source generates the current by a transconductance stage provided for each of the outputs. 前記電流源は、各前記出力に共通に備えられる一つのトランスコンダクタンス段によって前記電流を発生することを特徴とする請求項2に記載のミキサー。   The mixer according to claim 2, wherein the current source generates the current by one transconductance stage provided in common to the outputs. 前記電荷サブサンプリング回路は、前記電流源の出力と接続される、差動出力の+側パスと−側パスとを備え、
前記+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第A1スイッチと第A2スイッチと第A4スイッチと、前記第A2スイッチと前記第A4スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第A3スイッチと第1キャパシタとを備え、
前記−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第A5スイッチと第A6スイッチと第A8スイッチと、前記第A6スイッチと前記第A8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第A7スイッチと第2キャパシタとを備え、
前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、
前記第A1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第A5スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、
前記第A2スイッチ及び前記第A6スイッチは周期がN×m/Fsの第A1デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第A4スイッチ及び前記第A8スイッチは周期がN×m/Fsの第A2デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第A3スイッチ及び前記第A7スイッチは周期がN×m/Fsの第A3デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第A1〜第A3デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、
前記期間T1の間に、前記第A1デジタル信号が1と0との系列となる一方、前記第A2デジタル信号及び前記第A3デジタル信号が0となり、
前記期間T2の間に、前記第A2デジタル信号が1となる一方、前記第A1デジタル信号及び前記第A3デジタル信号が0となり、
前記期間T3の間に、前記第A3デジタル信号が1となる一方、前記第A1デジタル信号及び前記第Aデジタル信号が0となることを特徴とする請求項1に記載のミキサー。
The charge sub-sampling circuit includes a + -side path and a −-side path of differential outputs connected to the output of the current source,
The + side path includes a first reference, an A2 switch, an A4 switch, an A2 switch, an A4 switch, and a first reference connected in series from the input side to the output side. A first A3 switch and a first capacitor respectively connected between the voltage points;
The − side path includes a second reference, an A5 switch, an A6 switch, an A8 switch, a connection between the A6 switch and the A8 switch, which are connected in series from the input side to the output side. An A7th switch and a second capacitor respectively connected between the voltage points;
The frequency of the carrier = the sampling frequency = Fs, and the number of the charge sub-sampling circuits is m.
The first A1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the A5 switch is ON / OFF controlled by a second rectangular signal that is 180 ° out of phase with the first rectangular signal.
The A2 switch and the A6 switch are ON / OFF controlled by an A1 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The A4 switch and the A8 switch are ON / OFF controlled by an A2 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The A3 switch and the A7 switch are ON / OFF controlled by an A3 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
Periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the A1 to A3 digital signals,
During the period T1, the A1 digital signal is a series of 1 and 0, while the A2 digital signal and the A3 digital signal are 0,
During the period T2, the A2 digital signal becomes 1, while the A1 digital signal and the A3 digital signal become 0,
2. The mixer according to claim 1, wherein the A3 digital signal becomes 1 and the A1 digital signal and the A2 digital signal become 0 during the period T < b > 3.
前記電荷サブサンプリング回路は、第B1スイッチを含み、前記第B1スイッチを介して前記電流源の出力と接続される差動出力の+側パスと、第B2スイッチを含み、前記第B2スイッチを介して前記電流源の出力と接続される−側パスとを備え、
前記+側パスは、前記第B1スイッチと前記差動出力の+出力端子との間に並列に設けられた第1+側パスと第2+側パスとを備え、
前記−側パスは、前記第B2スイッチと前記差動出力の−出力端子との間に並列に設けられた第1−側パスと第2−側パスとを備え、
前記第1+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B3スイッチと第B5スイッチと、前記第B3スイッチと前記第B5スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B4スイッチと第1キャパシタとを備え、
前記第2+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B6スイッチと第B8スイッチと、前記第B6スイッチと前記第B8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B7スイッチと第2キャパシタとを備え、
前記第1−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B9スイッチと第B11スイッチと、前記第B9スイッチと前記第B11スイッチとの間と、第3基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B10スイッチと第3キャパシタとを備え、
前記第2−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第B12スイッチと第B14スイッチと、前記第B12スイッチと前記第B14スイッチとの間と、第4基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第B13スイッチと第4キャパシタとを備え、
前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、
前記第B1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第B2スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、
前記第B3スイッチ及び前記第B9スイッチは周期がN×m/Fsの第B1デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第B6スイッチ及び前記第B12スイッチは周期がN×m/Fsの第B2デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第B5スイッチ、第B8スイッチ、第B11スイッチ、及び前記第B14スイッチは周期がN×m/Fsの第B3デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第B4スイッチ、第B7スイッチ、第B10スイッチ、及び前記第B13スイッチは周期がN×m/Fsの第B4デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第B1〜第B4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、
前記期間T1の間に、前記第B1デジタル信号及び前記第B2デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第B1デジタル信号と前記第B2デジタル信号とは同時に1とならない一方、前記第B3デジタル信号及び前記第B4デジタル信号が0となり、
前記期間T2の間に、前記第B3デジタル信号が1となる一方、前記第B1デジタル信号、前記第B2デジタル信号、及び前記第B4デジタル信号が0となり、
前記期間T3の間に、前記第B4デジタル信号が1となる一方、前記第B1デジタル信号、前記第B2デジタル信号、及び前記第B3デジタル信号が0となることを特徴とする請求項1に記載のミキサー。
The charge sub-sampling circuit includes a B1 switch, includes a + side path of a differential output connected to the output of the current source via the B1 switch, a B2 switch, and passes through the B2 switch. A -side path connected to the output of the current source
The + side path includes a first + side path and a second + side path provided in parallel between the B1 switch and the + output terminal of the differential output,
The − side path includes a first side path and a second side path provided in parallel between the B2 switch and the − output terminal of the differential output,
The first + side path includes a B3 switch and a B5 switch connected in series from the input side to the output side, between the B3 switch and the B5 switch, and a location of the first reference voltage. A first B4 switch and a first capacitor connected to each other,
The second + side path includes a second reference voltage position between the B6 switch and the B8 switch, the B6 switch, and the B8 switch connected in series in order from the input side to the output side. And a second B7 switch and a second capacitor respectively connected between
The first-side path includes a third reference voltage between a B9 switch and a B11 switch connected in series from the input side to the output side, between the B9 switch and the B11 switch, and A third B10 switch and a third capacitor connected to each other,
The second side path includes a B12 switch and a B14 switch connected in series in order from the input side to the output side, between the B12 switch and the B14 switch, and a fourth reference voltage. Each having a B13 switch and a fourth capacitor connected to each other,
The frequency of the carrier = the sampling frequency = Fs, and the number of the charge sub-sampling circuits is m.
The first B1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the second B2 switch is ON / OFF controlled by a second rectangular signal that is 180 ° out of phase with the first rectangular signal.
The B3 switch and the B9 switch are ON / OFF controlled by a B1 digital signal having a cycle of N × m / Fs.
The B6 switch and the B12 switch are ON / OFF controlled by a B2 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The B5 switch, B8 switch, B11 switch, and B14 switch are ON / OFF controlled by a B3 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The B4 switch, the B7 switch, the B10 switch, and the B13 switch are ON / OFF controlled by a B4 digital signal having a cycle of N × m / Fs.
Periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the B1 to B4 digital signals,
During the period T1, the B1 digital signal and the B2 digital signal are in a series of 1 and 0, and the B1 digital signal and the B2 digital signal are not 1 at the same time, while the B3 The digital signal and the B4th digital signal are 0,
During the period T2, the B3 digital signal becomes 1, while the B1 digital signal, the B2 digital signal, and the B4 digital signal become 0,
The B4 digital signal becomes 1 during the period T3, while the B1 digital signal, the B2 digital signal, and the B3 digital signal become 0 during the period T3. Mixer.
前記電荷サブサンプリング回路は、第C1スイッチ及び第C2スイッチと、前記第C1スイッチを介して前記電流源の出力と接続される第1+側パス及び第2−側パスと、前記第C2スイッチを介して前記電流源の出力と接続される第1−側パス及び第2+側パスとを備え、
前記第1+側パスは、前記第C1スイッチと動出力の+出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C3スイッチと第C5スイッチとを備え、前記第C3スイッチと前記第C5スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第C4スイッチと第1キャパシタとを備え、
前記第1−側パスは、前記第C2スイッチと前記差動出力の−出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C6スイッチと第C8スイッチとを備え、前記第C6スイッチと前記第C8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第C7スイッチと第2キャパシタとを備え、
前記第2+側パスは、前記第C2スイッチと前記+出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C10スイッチと前記第C5スイッチとを備えるとともに、前記第C4スイッチと前記第1キャパシタとを備え、
前記第2−側パスは、前記第C1スイッチと前記−出力端子との間に、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、第C9スイッチと前記第C8スイッチとを備えるとともに、前記第C7スイッチと前記第2キャパシタとを備え、
前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、
前記第C1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第C2スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、
前記第C3スイッチ及び前記第C6スイッチは周期がN×m/Fsの第C1デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第C9スイッチ及び前記第C10スイッチは周期がN×m/Fsの第C2デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第C5スイッチ及び第C8スイッチは周期がN×m/Fsの第C3デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第C4スイッチ及び第C7スイッチは周期がN×m/Fsの第C4デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第C1〜第C4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、
前記期間T1の間に、前記第C1デジタル信号及び前記第C2デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第C1デジタル信号と前記第C2デジタル信号とは同時に1とならない一方、前記第C3デジタル信号及び前記第C4デジタル信号が0となり、
前記期間T2の間に、前記第C3デジタル信号が1となる一方、前記第C1デジタル信号、前記第C2デジタル信号、及び前記第C4デジタル信号が0となり、
前記期間T3の間に、前記第C4デジタル信号が1となる一方、前記第C1デジタル信号、前記第C2デジタル信号、及び前記第C3デジタル信号が0となることを特徴とする請求項1に記載のミキサー。
The charge sub-sampling circuit includes a C1 switch and a C2 switch, a first + side path and a second side path connected to the output of the current source via the C1 switch, and the C2 switch. A first side path and a second side path connected to the output of the current source,
Wherein the 1+ path is provided between the first C1 switches and differential output of the + output terminal, which is connected in series in this order toward the input side to the output side, and a second C3 switch and the C5 switch, A C4 switch and a first capacitor connected between the C3 switch and the C5 switch and between the first reference voltage and the first capacitor, respectively.
The first-side path includes a C6 switch and a C8 switch connected in series from the input side to the output side between the C2 switch and the negative output terminal of the differential output. A C7 switch and a second capacitor connected between the C6 switch and the C8 switch and between the second reference voltage and the second capacitor, respectively.
The second + side path includes a C10 switch and a C5 switch connected in series from the input side to the output side between the C2 switch and the + output terminal, and A C4 switch and the first capacitor;
The second side path includes a C9 switch and a C8 switch connected in series from the input side to the output side between the C1 switch and the -output terminal. The C7 switch and the second capacitor;
The frequency of the carrier = the sampling frequency = Fs, and the number of the charge sub-sampling circuits is m.
The first C1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the second C2 switch is ON / OFF controlled by a second rectangular signal that is 180 ° out of phase with the first rectangular signal.
The C3 switch and the C6 switch are ON / OFF controlled by a C1 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The C9 switch and the C10 switch are ON / OFF controlled by a C2 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The C5 and C8 switches are ON / OFF controlled by a C3 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The C4 switch and the C7 switch are ON / OFF controlled by a C4 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
Periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the C1 to C4 digital signals,
During the period T1, the C1 digital signal and the C2 digital signal are in a series of 1 and 0, and the C1 digital signal and the C2 digital signal are not 1 at the same time, while the C3 The digital signal and the C4th digital signal are 0,
During the period T2, the C3 digital signal becomes 1, while the C1 digital signal, the C2 digital signal, and the C4 digital signal become 0,
2. The C4 digital signal becomes 1 during the period T3, while the C1 digital signal, the C2 digital signal, and the C3 digital signal become 0. Mixer.
前記電荷サブサンプリング回路は、前記電流源の出力と接続される、差動出力の+側パスと−側パスとを備え、
前記+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第D1スイッチと第D2スイッチと第D4スイッチと、前記第D2スイッチと前記第D4スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第D3スイッチと第1キャパシタとを備え、
前記−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第D5スイッチと第D6スイッチと第D8スイッチと、前記第D6スイッチと前記第D8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第D7スイッチと第2キャパシタとを備え、
前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、
前記第D1スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第D5スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、
前記第D2スイッチは周期がN×m/Fsの第D1デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第D6スイッチは周期がN×m/Fsの第D2デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第D4スイッチ及び第D8スイッチは周期がN×m/Fsの第D3デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第D3スイッチ及び第D7スイッチは周期がN×m/Fsの第D4デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第D1〜第D4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、
前記期間T1の間に、前記第D1デジタル信号及び前記第D2デジタル信号が1と0との系列となる一方、前記第D3デジタル信号及び前記第D4デジタル信号が0となり、
前記期間T2の間に、前記第D3デジタル信号が1となる一方、前記第D1デジタル信号、前記第D2デジタル信号、及び前記第D4デジタル信号が0となり、
前記期間T3の間に、前記第D4デジタル信号が1となる一方、前記第D1デジタル信号、前記第D2デジタル信号、及び前記第D3デジタル信号が0となることを特徴とする請求項1に記載のミキサー。
The charge sub-sampling circuit includes a + -side path and a −-side path of differential outputs connected to the output of the current source,
The + side path includes a first reference, a D2 switch, a D4 switch, a D2 switch, a D4 switch, and a first reference connected in series from the input side to the output side. A third D3 switch and a first capacitor, each connected between the voltage points;
The − side path includes a second reference, a D5 switch, a D6 switch, a D8 switch, a D6 switch, a D8 switch, and a second reference connected in series from the input side to the output side. A D7th switch and a second capacitor respectively connected between the voltage points;
The frequency of the carrier = the sampling frequency = Fs, and the number of the charge sub-sampling circuits is m.
The first D1 switch is ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the D5 switch is ON / OFF controlled by a second rectangular signal that is 180 degrees out of phase with the first rectangular signal.
The D2 switch is ON / OFF controlled by a D1 digital signal having a cycle of N × m / Fs.
The D6 switch is ON / OFF controlled by a D2 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The D4 switch and the D8 switch are ON / OFF controlled by a D3 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The D3 switch and the D7 switch are ON / OFF controlled by a D4 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
Periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the D1 to D4 digital signals,
During the period T1, the D1 digital signal and the D2 digital signal are in a series of 1 and 0, while the D3 digital signal and the D4 digital signal are 0,
During the period T2, the D3 digital signal becomes 1, while the D1 digital signal, the D2 digital signal, and the D4 digital signal become 0,
The D4 digital signal becomes 1 during the period T3, while the D1 digital signal, the D2 digital signal, and the D3 digital signal become 0 during the period T3. Mixer.
前記電荷サブサンプリング回路は、前記電流源の出力と接続される、差動出力の+側パスと−側パスとを備え、
前記+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第E1スイッチと第E3スイッチと、前記第E1スイッチと前記第E3スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第E2スイッチと第1キャパシタとを備え、
前記−側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された第E4スイッチと第E6スイッチと、前記第E4スイッチと前記第E6スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第E5スイッチと第2キャパシタとを備え、
前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、
前記第E1スイッチは周期がN×m/Fsの第E1デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第E4スイッチは周期がN×m/Fsの第E2デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第E3スイッチ及び第E6スイッチは周期がN×m/Fsの第E3デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第E2スイッチ及び第E5スイッチは周期がN×m/Fsの第E4デジタル信号でON/OFFが制御され、
前記第E1〜第E4デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、
前記期間T1の間に、前記第E1デジタル信号及び前記第E2デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第E1デジタル信号と前記第E2デジタル信号とは同時に1とならない一方、前記第E3デジタル信号及び前記第E4デジタル信号が0となり、
前記期間T2の間に、前記第E3デジタル信号が1となる一方、前記第E1デジタル信号、前記第E2デジタル信号、及び前記第E4デジタル信号が0となり、
前記期間T3の間に、前記第E4デジタル信号が1となる一方、前記第E1デジタル信号、前記第E2デジタル信号、及び前記第E3デジタル信号が0となることを特徴とする請求項1に記載のミキサー。
The charge sub-sampling circuit includes a + -side path and a −-side path of differential outputs connected to the output of the current source,
The + side path includes an E1 switch and an E3 switch connected in series from the input side to the output side, between the E1 switch and the E3 switch, and a location of the first reference voltage. Each having a second E2 switch and a first capacitor,
The negative side path includes an E4 switch and an E6 switch connected in series in order from the input side to the output side, between the E4 switch and the E6 switch, and a location of the second reference voltage. Each having an E5th switch and a second capacitor connected between
The frequency of the carrier = the sampling frequency = Fs, and the number of the charge sub-sampling circuits is m.
The E1 switch is ON / OFF controlled by an E1 digital signal having a cycle of N × m / Fs.
The E4 switch is ON / OFF controlled by an E2 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The E3 switch and the E6 switch are ON / OFF controlled by an E3 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
The E2 switch and the E5 switch are ON / OFF controlled by an E4 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
Periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the E1 to E4 digital signals,
During the period T1, the E1 digital signal and the E2 digital signal are in a series of 1s and 0s, and the E1 digital signal and the E2 digital signal do not become 1 simultaneously, while the E3 digital signal The digital signal and the E4th digital signal are 0,
During the period T2, the E3 digital signal becomes 1, while the E1 digital signal, the E2 digital signal, and the E4 digital signal become 0,
2. The E4 digital signal becomes 1 during the period T3, while the E1 digital signal, the E2 digital signal, and the E3 digital signal become 0. Mixer.
T1=N×(m−1)/Fs、T2=0.5×N/Fs、T3=0.5×N/Fsであることを特徴とする請求項5ないし9のいずれかに記載のミキサー。   10. The mixer according to claim 5, wherein T1 = N * (m-1) / Fs, T2 = 0.5 * N / Fs, and T3 = 0.5 * N / Fs. . 前記第1キャパシタと前記第2キャパシタとの容量は互いに等しいことを特徴とする請求項5、7、8、及び9のいずれかに記載のミキサー。   The mixer according to any one of claims 5, 7, 8, and 9, wherein the first capacitor and the second capacitor have the same capacitance. 前記第1キャパシタと前記第3キャパシタとの容量は互いに等しく、
前記第2キャパシタと前記第4キャパシタとの容量は互いに等しく、
前記第1キャパシタ及び前記第3キャパシタと、前記第2キャパシタ及び前記第4キャパシタとの容量は互いに異なっていることを特徴とする請求項6に記載のミキサー。
The capacitances of the first capacitor and the third capacitor are equal to each other,
The capacitances of the second capacitor and the fourth capacitor are equal to each other,
The mixer according to claim 6, wherein the first capacitor and the third capacitor, and the second capacitor and the fourth capacitor have different capacities.
前記電荷サブサンプリング回路は、第F1スイッチ、第F2スイッチ、第F9スイッチ及び第F10スイッチと、前記第F1スイッチを介して前記電流源の第1出力と接続される差動出力の第1+側パスと、前記第F2スイッチを介して前記電流源の第2出力と接続される差動出力の第1−側パスと、前記第F9スイッチを介して前記電流源の前記第1出力と接続される差動出力の第2−側パスと、前記第F10スイッチを介して前記電流源の前記第2出力と接続される差動出力の第2+側パスとを備え、The charge sub-sampling circuit includes a first output side of a differential output connected to the first output of the current source through the F1 switch, the F2 switch, the F9 switch, the F10 switch, and the F1 switch. And a first-side path of a differential output connected to the second output of the current source via the F2 switch, and the first output of the current source connected to the first output of the current source via the F9 switch. A differential output second side path and a differential output second side path connected to the second output of the current source via the F10 switch;
前記第1+側パスは、入力側から出力側に向かって順に直列に接続された前記第F1スイッチと第F3スイッチと第F5スイッチとを備え、前記第F3スイッチと前記第F5スイッチとの間と、第1基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第F4スイッチと第1キャパシタとを備え、The first + side path includes the F1 switch, the F3 switch, and the F5 switch connected in series in order from the input side to the output side, and between the F3 switch and the F5 switch. A first F4 switch and a first capacitor respectively connected between the first reference voltage and the first reference voltage;
前記第1−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、前記第F2スイッチと第F6スイッチと第F8スイッチとを備え、前記第F6スイッチと前記第F8スイッチとの間と、第2基準電圧の箇所との間にそれぞれ接続された、第F7スイッチと第2キャパシタとを備え、  The first-side path includes the F2 switch, the F6 switch, and the F8 switch connected in series in order from the input side to the output side, and includes the F6 switch and the F8 switch. And a second capacitor connected to each other between the second reference voltage and the second reference voltage,
前記第2+側パスは、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、前記第F10スイッチと前記第F3スイッチと前記第F5スイッチとを備えるとともに、前記第F4スイッチと前記第1キャパシタとを備え、  The 2+ side path includes the F10 switch, the F3 switch, and the F5 switch connected in series in order from the input side to the output side, and includes the F4 switch and the first capacitor. And
前記第2−側パスは、入力側から出力側へ向かって順に直列に接続された、前記第F9スイッチと前記第F6スイッチと前記第F8スイッチとを備えるとともに、前記第F7スイッチと前記第2キャパシタとを備え、  The second-side path includes the F9 switch, the F6 switch, and the F8 switch connected in series in order from the input side to the output side, and includes the F7 switch and the second switch. With a capacitor,
前記キャリアの周波数=前記サンプリング周波数=Fs、前記電荷サブサンプリング回路の個数をmとして、  The frequency of the carrier = the sampling frequency = Fs, and the number of the charge sub-sampling circuits is m.
前記第F1スイッチ及び前記第F2スイッチは周波数がFsの第1矩形信号でON/OFFが制御され、前記第F9スイッチ及び前記第F10スイッチは前記第1矩形信号と位相が180°異なる第2矩形信号でON/OFFが制御され、  The F1 switch and the F2 switch are ON / OFF controlled by a first rectangular signal having a frequency of Fs, and the F9 switch and the F10 switch have a second rectangular shape that is 180 degrees out of phase with the first rectangular signal. ON / OFF is controlled by signal,
前記第F3スイッチ及び前記第F6スイッチは周期がN×m/Fsの第F1デジタル信号でON/OFFが制御され、  The F3 switch and the F6 switch are ON / OFF controlled by a F1 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
前記第F5スイッチ及び前記第F8スイッチは周期がN×m/Fsの第F2デジタル信号でON/OFFが制御され、  The F5 switch and the F8 switch are ON / OFF controlled by a F2 digital signal having a cycle of N × m / Fs,
前記第F4スイッチ及び第F7スイッチは周期がN×m/Fsの第F3デジタル信号でON/OFFが制御され、  The F4 and F7 switches are ON / OFF controlled by a F3 digital signal having a cycle of N × m / Fs.
前記第F1〜第F3デジタル信号の1周期の間に合計が前記周期となる期間T1、T2、及びT3が順に設けられ、  Periods T1, T2, and T3 in which the total is the period are provided in order during one period of the F1 to F3 digital signals,
前記期間T1の間に、前記第F1デジタル信号が1と0との系列となるとともに前記第F2デジタル信号及び前記第F3デジタル信号が0となり、  During the period T1, the F1 digital signal is a series of 1 and 0, and the F2 digital signal and the F3 digital signal are 0,
前記期間T2の間に、前記第F2デジタル信号が1となる一方、前記第F1デジタル信号、及び前記第F3デジタル信号が0となり、  During the period T2, the F2 digital signal becomes 1, while the F1 digital signal and the F3 digital signal become 0,
前記期間T3の間に、前記第F3デジタル信号が1となる一方、前記第F1デジタル信号、及び前記第F2デジタル信号が0となり、  During the period T3, the F3 digital signal becomes 1, while the F1 digital signal and the F2 digital signal become 0.
前記電流源の前記第1出力及び前記第2出力は、差動出力となっていることを特徴とする請求項1に記載のミキサー。  The mixer according to claim 1, wherein the first output and the second output of the current source are differential outputs.
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